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碧璽為什么叫“電氣石”
在中國,,“碧璽”這個詞語最早出現(xiàn)在清朝,,是一品和二品官員的頂戴花翎的材料之一,,也用來制作他們佩戴的朝珠,。同時,碧璽也是慈禧太后的最愛,,因此在慈禧太后時代,,碧璽在中國受到了前所未有的重視。清朝慈禧太后的殉葬品中,,有一朵用碧璽雕琢而成的蓮花,,重量為36兩8錢,以及一個西瓜碧璽做成的枕頭,,當時就值75萬兩白銀,。
言歸正傳,碧璽是礦物中唯一會產(chǎn)生電氣的礦石,,在受熱時會帶上電荷,,這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng),,碧璽這一特性的秘密在于結(jié)晶的形狀。
電氣石的結(jié)晶呈柱狀形,,兩端的三個面以一百二十度的角度結(jié)合,,上方的角度為一百二十度,下方的角度為一百八十度,。
為什麼會呈現(xiàn)這種形狀呢,? 硅酸鹽礦物基本形狀是四面體,電氣石則為四面體積端部分朝上,,形成六個相連的六角型,。
基本形狀為上端稍尖,下側(cè)稍平坦,。尖的部分為陽極帶電,,平坦處則為陰極帶電,。
寶石中的祖母綠和海藍寶同樣都是四面體,,六個相連,不過上下對稱,。雖然成分相似,,但不具有電極。只有電氣石形成陽極與陰極帶電形狀的結(jié)晶,。
此形狀原本是不可能產(chǎn)生電氣的,。但是電氣石結(jié)晶中,井然有序排列的正電子和負電子,,加熱過后,,電子會到達結(jié)晶的兩極,而產(chǎn)生正電與負電,,此現(xiàn)象稱為焦電,。
另外,電子分別傳到兩極,,在承受壓力或張力時,,會產(chǎn)生正電與負電,稱為壓電現(xiàn)象,。電氣石即藉由上述兩種方法產(chǎn)生電氣,。
在此,我們再詳細探討一下焦電,。前文曾提及,,電氣時的結(jié)晶一端是尖的,加熱過后,,會產(chǎn)生正電,,另一端則產(chǎn)生負電,。
兩端加熱,可吸引灰塵和紙片,。使用相同的碧璽,,做相同的實驗,會得到相同的結(jié)果,。居里兄弟即利用此法,,確認電氣的發(fā)生。
由此可知,,電氣石具有永久電極,,灰塵和紙片會附著,就是因為產(chǎn)生電氣,,釋放出會吸附在電氣石表面的離子造成的結(jié)果,。
電氣石的焦電,不只可以利用高溫加熱,,只要在低溫時產(chǎn)生熱變化,,就會發(fā)生。如果是採用加熱的方法,,則不加熱至一百度,,就不會產(chǎn)生焦電。冷卻時,,電子才會開始分極,。加熱發(fā)生膨脹、歪斜,,產(chǎn)生電壓后,,電氣方會生成,稱為二次焦電,。
電氣石在低溫時,,只需要稍微加溫,就會產(chǎn)生焦電,,稱為原生焦電,。即使是些許的溫度差,都會發(fā)生反應(yīng),,所以用途更為廣泛,。
電氣石的結(jié)晶由于鄭電子與負電子井然有序的排列,因此,,加諸壓力,,形成歪斜現(xiàn)象時,結(jié)晶表面會帶電,。壓電是只有在結(jié)晶形成非對稱的情況下才會發(fā)生,。所以除了電氣石外,,另有會產(chǎn)生電壓的礦物,但是實際上會產(chǎn)生壓電的礦物,,目前確認只有電氣石,。
一旦朝電氣石結(jié)晶縱方向加諸壓力時,就會朝縱方向極化(偏振化),。此外,,朝橫方向加諸壓力時,具有朝縱橫兩方向極化的優(yōu)點,。
而水晶則必須朝橫方向加諸壓力,,才會極化,朝縱方向則否,。
碧璽朝縱橫方向加諸壓力都會極化,,產(chǎn)生電氣,因此,,若欲加工產(chǎn)生電壓,,碧璽是一種很好的礦物。
加溫中的電氣石,,冷卻時會產(chǎn)生焦電,。在壓力減弱,恢復(fù)原狀時,,或者相反的加諸拉扯的張力時,也會產(chǎn)生電壓,。加諸一個能量,,卻得到雙重的結(jié)果,即碧璽具有的一大優(yōu)點,。
編輯:邢賀揚
關(guān)鍵詞:碧璽 電氣石 西瓜碧璽 慈禧太后