大物实验霍尔效应

霍尔效应

一、简介

霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础。

二、理论知识准备

1． 1． 霍尔效应

将一块半导体或导体材料，沿Z方向加以磁场B，沿X方向通以工作电流I，则在Y方向产生出电动势HV，如图1所示，这现象称为霍尔效应。HV称为霍尔电压。

++++++------VHEHeFmFbIdBABZXY++++++------VHEHFmFeBbIdAB (a) (b)

图1 霍尔效应原理图

实验表明，在磁场不太强时，电位差HV与电流强度I和磁感应强度B成正比，与板的厚度d成反比，即

dIBRVHH(1)

或 IBKVHH(2)

式（1）中HR称为霍尔系数，式（2）中HK称为霍尔元件的灵敏度，单位为mv / (mA·T)。产生霍尔效应的原因是形成电流的作定向运动的带电粒子即载流子（N型半导体中的载流子是带负电荷的电子，P型半导体中的载流子是带正电荷的空穴）在磁场中所受到的洛仑兹力作用而产生的。

如图1（a）所示，一快长为l、宽为b、厚为d的N型单晶薄片，置于沿Z轴方向的磁场B中，在X轴方向通以电流I，则其中的载流子——电子所受到的洛仑兹力为

jeVBBVeBVqFm(3)

式中V为电子的漂移运动速度，其方向沿X轴的负方向。e为电子的电荷量。mF指向Y轴的负方向。自由电子受力偏转的结果，向A侧面积聚，同时在B侧面上出现同数量的正电荷，在两侧面间形成一个沿Y轴负方向上的横向电场HE（即霍尔电场），使运动电子受到一个沿Y轴正方向的电场力eF，A、B面之间的电位差为HV（即霍尔电压），则

大物实验笔试

1、游标卡尺能够用来测量什么尺寸

（0-13cm）

2、光电效应中什么是零电流法 前提条件是什么

（直接将个谱线照射下测得的电流为0时对应的电压VAK 的绝对值作为截止电压V0，前提条件是阳极反向电流、暗电流和本底电流都很小）

3、测量空气比热容比时空气都经历了哪些过程

（等容放热过程、绝热膨胀过程、等容吸热过程）

4、测量线性电阻有的两种方法，他们的区别是什么 伏安法测电阻，通常有电流表内接法和外接法。 电流表内接法：通过待测电阻的电流是测得准确的（不考虑读数误差），但测得的电压偏大（比电阻两端的电压真实值大），由 R测＝U测 / I 测 ，知测量结果偏大。R测＞R真。 电流表外接法：电阻两端的电压是测得准确的，但测得的电流偏大（比通过电阻的电流真实值大），由 R测＝U测 / I 测 ，知测量结果偏小。R测＜R真。） 5、胡克定律是什么 （在弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比。写作： F=k·x ）

6、反衬度是什么 （ P134 ）

8、逐差法是什么 需要写个公式 （利用数据重新分组进行平均处理，达到数据不丢失）

9、提高电桥灵敏度方法

1、提高电源电压 2、用高灵敏检流计 3、选择合适的倍率，使电桥第一个盘示值最接近于1 10、什么是视差？如何消除视差？

所谓“视差”，是当眼睛在目镜端上、下微动时，看到十字丝与目标的影像相互移动的现象。其产生的原因是目标的实象未能刚好成在十字丝平面上。视差的存在会增大标尺读数的误差，消除的方法是再旋转物镜对光螺旋，重复对光，直到眼睛上、下微动时标尺的影像不再移动为止

11、李萨如图形什么时候是正圆？（75页）

答：xy频率比是1，相位差为二分之PI

12、有一个分光仪的计算题，要记住那个角度计算（就是那个四分之一...Pk+-Pk-的那个）和光栅方程（97页） Φk = 1/2(1/2│Pk+-Pk-│+1/2│Pk’+-Pk’│) 13、霍尔效应是如何消除副效应的？（121页） 在规定了电流Ⅰs和磁场B的正、反方向后，依次改变它们的方向分别测量，取各测量值的平均值，可消除大部分副效应。还可采用交变电流测量，消除直流法中不能消除的副效应。

⼤物实验理论题库

⼤物实验理论题库及答案Metaphor1

⼀、填空题PART1

1．依照测量⽅法的不同，可将测量分为和两⼤类。

2．误差产⽣的原因很多，按照误差产⽣的原因和不同性质，可将误差分为疏失误差、和。

3．测量中的视差多属误差；天平不等臂产⽣的误差属于误差。

4．已知某地重⼒加速度值为9.794m/s2，甲、⼄、丙三⼈测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2，其中精密度最⾼的是，准确度最⾼的是。

5．累加放⼤测量⽅法⽤来测量物理量，使⽤该⽅法的⽬的是减⼩仪器造成的误差从⽽减⼩不确定度。若仪器的极限误差为0.4，要求测量的不确定度⼩于0.04，则累加倍数N＞。

6．⽰波器的⽰波管主要由、和荧光屏组成。

7．已知y=2X1-3X2+5X3，直接测量量X1，X2，X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3，则间接测量量的不确定度Δy= 。

8、对于0.5级的电压表，使⽤量程为3V，若⽤它单次测量某⼀电压U，测量值为2.763V，则测量结果应表⽰为U= ，相对不确定度为B= 。9、滑线变阻器的两种⽤法是接成线路或线路。

⼆、判断题（“对”在题号前（）中打√，“错”打×）（10分）

（）1、误差是指测量值与真值之差，即误差=测量值－真值，如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的⼤⼩和⽅向，既有⼤⼩⼜有正负符号。

（）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差，它与误差定义⼀样。

（）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度，反映的是随机误差⼤⼩的程度。

（）4、测量不确定度是评价测量质量的⼀个重要指标，是指测量误差可能出现的范围。

（）5、在验证焦⽿定律实验中，量热器中发⽣的过程是近似绝热过程。

（）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中，多个⼩钢球⼀起测质量，主要⽬的是减⼩随机误差。

（）7、分光计设计了两个⾓游标是为了消除视差。

（）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差，对称测量法可以消除线性系统误差。

霍尔效应实验报告

以下是CN人才公文网小编给大家整理收集的霍尔效应实验报告，仅供参考。

霍尔效应实验报告1

实验内容:

1. 保持 不变，使Im从0.50到4.50变化测量VH.

可以通过改变IS和磁场B的方向消除负效应。在规定电流和磁场正反方向后，分别测量下列四组不同方向的IS和B组合的VH,即

+B， +I

VH=V1

—B， +

VH=-V2

—B， —I

VH=V3

+B， -I

VH=-V4

VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4

0.50

1.60

1.00

3.20

1.50

4.79

2.00

6.90

2.50

7.98

3.00

9.55 3.50

11.17

4.00

12.73

4.50

14.34

画出线形拟合直线图：

Parameter Value Error

------------------------------------------------------------

A 0.11556 0.13364

B 3.16533 0.0475

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0.99921 0.18395 9 <0.0001

2.保持IS=4.5mA ,测量Im—Vh关系

VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4

0.050

1.60

0.100

3.20

0.150

4.79

0.200

6.90

0.250

7.98

0.300

9.55

0.350 11.06

0.400

12.69

0.450

14.31

Parameter Value Error

------------------------------------------------------------