Piezoelektrický jev

V roce 1880 bratři Pierre a Jacques Curieové u krystalu turmalínu poprvé pozorovali piezoelektrický jev. Zjistili, že při stlačení krystalu se na něm objeví povrchový elektrický náboj.

O rok později objevili Curieové i opačný piezoelektrický jev, u něhož vnější pole elektrické pole vyvolávalo deformaci krystalu (na videu druhá ukázka). Tento jev je důležitější pro technické použití, zvláště pro užití piezoelektrických oscilátorů ve vysokofrekvenční technice. Pokud krystal vložíme do elektrického pole (přivedeme na jeho protější opačné náboje), krystal se ve směru jedné své osy zkracuje, resp. prodlužuje podle toho, jaký byl směr a smysl elektrického pole. Přivádíme-li ke stěnám krystalu střídavé napětí, mění se smysl elektrického pole periodicky v taktu frekvence. Krystal se začne periodicky zkracovat a prodlužovat ve směru osy, přičemž se deformace dějí rovněž v taktu frekvence střídavého napětí – krystal se rozkmitá.
Při zapojení krystalu na střídavé napětí lze tímto způsobem získat i zdroj zvuku nebo ultrazvuku (na videu 3. ukázka). Periodické změny tloušťky krystalu jsou totiž doprovázeny zvukem. Frekvenci zvuku (resp. změn tloušťky krystalu) lze ovlivnit materiálem krystalu a frekvencí připojeného střídavého napětí.
Je-li pole časově periodicky proměnné s kmitočtem, který odpovídá kmitočtu vlastních elastických kmitů krystalu, vzniká mechanická rezonance. Přímý i obrácený piezoelektrický jev se využívá například v lékařských sonografech.