现象学与霍尔

霍尔效应的课题研究作者：汪家军来源：《神州·上旬刊》2018年第04期摘要：物理是高中课堂的必修课程之一，为提高该课程的学习效率。

本文专门针对高中的物理教学之中的霍尔效应以课题研究的形式进行了研究和探讨，在此过程中进行了总结、分析以及策略的提出，希望为促进高中生的物理学习提供积极有价值的案例参考。

关键词：霍尔效应；课题研究一、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。

二、霍尔效应的发展在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家克利青（Klaus von Klitzing，1943-）等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应（运动电荷受到了磁场的作用力，从而运动方向发生偏转，这个力通常叫做洛伦兹力，它为荷兰物理学家H.A.洛伦兹首先提出，故得名。

），这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一，克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。

之后，美籍华裔物理学家崔琦（Daniel Chee Tsui，1939-）和美国物理学家劳克林（Robert ughlin，1950-）、施特默（Horst L.St rmer，1949-）在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖。

三、霍尔效应的解析、与影响霍尔电压的因素的分析。

所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体，半导体中的载流了时，产生横向电位差的物理现象，故可如下分析影响因素。

发生霍尔效应的一段导体，L为导体厚度，d的宽度，I是通过导休的电流，B是所加磁场强度，查得霍尔电压 U=KIB/d其中K是霍尔系数，为单位体积内自由电数即载流子浓度根据霍尔效应，我们可以得出磁场的作用效果使运动电子受到一个向上的洛伦兹力F洛=eVB (1)而产生的电场，完全阻碍了使电子在洛仑兹力方向上的运动效果，使电子受到与F洛大小相同方向相反的电场力：F电=Ee（E表示产生场强的大小） (2)场强E与U存在如下关系：U=EL (3)故联（2）、（3）可得：F电=U.e/L (4)I=n.e.s.V=neLdV......（5）故联（1）（5）可得，F洛=I.B/ nLd (6)由两个力对电子的作用效果可得：F洛=F电......（7）Ue/L=I.B/（n.e.dL） (8)化简：U=I.B/（n.e.d）……（9）K=1/ned所以由（9）我们可以认识到影响输出霍尔电压大小的因素有磁场B，通过电流的大小I 以及K的大小即1/ne的大小和导体宽度d。

斯蒂芬·霍尔与现象学【摘要】斯蒂芬·霍尔作为建筑现象学其中一领域代表，所采用的是梅罗·庞蒂的感知现象学思想，侧重于建筑设计理论实践。

本文论述现象学哲学基础和基本观点，从建筑现象学的角度介绍美国当代建筑师斯蒂芬·霍尔的建筑理论和主要作品，并指出其对现代建筑理论发展所作出的贡献。

通过对霍尔的设计思想与代表作品的分析评价，揭示了霍尔的建筑观与实践经验对我们的借鉴意义。

【关键词】斯蒂芬·霍尔；建筑现象学；建筑设计；建筑与场所；锚固；纠缠一、斯蒂芬·霍尔（Steven Holl）生平简介斯蒂文·霍尔是美国现代最著名的建筑师，霍尔和他的现象学以及类型学的研究方法在国际上都有着独特的见解。

1947年，霍尔出生于美国华盛顿州的布雷默顿市（Bremerton），1971年毕业于华盛顿州立大学。

1976年，在英国伦敦建筑学院（AA）完成博士学位之后，在美国加州大学开始了他的教学生涯，并于同年在纽约创建了Steven Holl Architects建筑事务所。

2001年，他被美国《时代》周刊评为美国最优秀的建筑师之一，霍尔成为新一代建筑师中的领袖级人物，他的代表作品有芬兰赫尔辛基当代美术馆、麻省理工学院本科生公寓楼、西雅图大学圣伊格内休斯礼拜堂等。

斯蒂文·霍尔是建筑现象学的著名实践者之一。

二、斯蒂芬·霍尔和他的现象学建筑现象学有两大分支，其一是海德格尔的存在主义现象学，海德格尔的现象学侧重于纯学术理论研究，而另一个则是梅罗·庞蒂的知觉现象学，侧重于理论与实践。

与前者相比较而言，梅罗·庞蒂的知觉现象学的著作对霍尔建筑观影响更大。

霍尔作为知觉现象学这一领域的代表人物和实践者，霍尔认为知觉在各要素当中处于首要地位，霍尔认为知觉要先于文化、科学领域等其它层次的研究，对于知觉载体的身体，霍尔和梅罗·庞蒂持有相同的观点，那就是他们都认为身体是人进入世界的入口，世界和身体是同质的。

霍尔效应理论的发展霍尔效应相关理论1、霍尔效应(经典)：霍尔效应是电磁效应的一种，是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的平行于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。

（室温下和较弱的磁场（小于1T））这个电势差也被称为霍尔电势差（霍尔电压U h)。

霍尔效应应使用左手定则判断。

（百度百科）霍尔电压与电流之比称为霍尔电阻，随着磁场强度的增强而增大。

其原因是带电粒子（如电子）在磁场中运动时会受到洛仑磁力的作用而向侧面偏转。

霍尔效应可用于测定导体和半导体中载流子(负电子或正空穴)的浓度,并已成为物理实验室里常用的测量方法。

霍尔电压Uh =Rh/d*Ic*B(1),Rh称为霍尔系数，由半导体材料的性质决定；d为半导体材料的厚度。

设Rh /d=K,则式（1）可写为：Uh=K*Ic*B(2)。

可见，霍尔电压与控制电流IC及磁感应强度B的乘积成正比，K称为乘积灵敏度。

K值越大，灵敏度就越高；元件厚度越小，输出电压也越大。

在式（2）中，若控制电流IC为常数，磁感应强度B与被测电流成正比，就可以做成霍尔电流传感器；另外，若仍固定IC为常数，B与被测电压成正比，又可制成霍尔电压传感器。

2、反常霍尔效应（AHE）：1880年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。

反常霍尔效应与普通的霍尔效应在本质上完全不同，因为这里不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。

反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。

（百度百科）在铁磁性（FM）的金属材料研究中发现横向电阻率的大小与样品的磁化强度M大小有关。

当样品达到饱和磁化强度Ms时，它就变成了常数，人们称这种现象为反常霍尔效应。

（霍尔效应理论研究发展历程）3、自旋霍尔效应（SHE）：没有外磁场时，在外加电场中材料中的自旋向上的电子和自旋向下的电子由于各自形成的磁场方向相反，会各自向相反的两边堆积，这就是自旋霍耳效应（SHE）。

霍尔效应霍尔效应[1]是磁电效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（A.H.Hall，1855—193 8）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。

当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。

这个电势差也被叫做霍尔电势差。

霍尔效应的原理导体中的电荷在电场作用下沿电流方向运动，由于存在垂直于电流方向的磁场，电荷受到洛伦兹力，产生偏转，偏转的方向垂直于电流方向和磁场方向，而且正电荷和负电荷偏转的方向相反，这样就产生了电势差。

补充上面的人：正电荷与负电荷偏转的方向是相同的，只是因为导体中导电的是电子，所以只有电子偏转，才会有在两面有电压。

在半导体中，有两种载流子（空穴与自由电子），而它们的偏转方向是相同的，产生的电压也只是多数载流子与少数载流子之差，即表现了多数载流子的效果。

正是因为这样，所以才能利用霍尔效应来判断N、P型半导体。

霍尔效应的发展霍尔效应此后在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用，比如测量磁场的高斯计。

在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing,1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍耳效应（运动电荷受到了磁场的作用力，从而运动方向发生偏转，这个力通常叫做洛伦兹力[1]，它为荷兰物理学家H.A.洛伦兹首先提出，故得名。

），这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一，克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。

之后，美籍华裔物理学家崔琦(Daniel Chee Tsui,1939-)和美国物理学家劳克林(Robert ughlin，1950-)、施特默(Horst L.St rmer，1949-)在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖。

最近，复旦校友、斯坦福教授张首晟与母校合作开展了“量子自旋霍尔效应”的研究。

第六章现象学（现象学概述、胡塞尔的现象学）第六章现象学（现象学概述、胡塞尔的现象学）[教学目的与要求]：通过本章学习使学生了解现象学哲学产生的理论背景和基本观点，把握现象学哲学的基本方法、理论内容、哲学目标及其演变过程；并通过对现象学基本思想观点的评析，使学生能够正确地把握现象学哲学的成就和局限，以及它对此后西方哲学发展的影响。

[教学方式]：课堂讲授、课堂讨论。

第一节现象学概论一、什么是现象学现象学（phenomenology）是20世纪初期德国哲学家胡塞尔所开创的哲学运动，是20世纪最具影响的哲学思潮之一。

所谓“现象”就是呈现出来的东西。

传统西方哲学是在与“本质”、“本体”的对立中来使用现象一词，所以做了现象与本质的区分，认为隐藏在现象背后的本质才是对事物起决定作用的东西。

康德对现象和物自体的区分是其典型代表。

现象学虽然是把现象作为哲学研究的对象和出发点，但它对现象却做出了完全不同的理解。

现象学所说的现象就是事物本身，没有现象之后的问题；现象作为“显现”，不仅是对感官而且是对意识的显现，而且正是在意识中事物本身被认识；同时，意识活动与事物的显现也不再是主客观关系，因为显现是通过意识活动在意识之中的显现、是意识的自我显现。

这里“意识”已经不是传统哲学所说的精神实体或主观的活动，而是一个揭示真理的过程。

“事物本身”也不是不依赖于意识而存在的精神实体，而是在意识活动或人的存在过程中显现出的内容。

现象学正是要通过意识的自我显现来揭示事物本身。

这种关于现象的概念，企图消除传统哲学中内在与外在、本质与现象、主观与客观、精神与物质、心灵与身体、人与物的对立，强调显现于我之物即事物本身。

二、现象学方法现象学不是一个统一的学派，而是一个由不同理论和学派组成的哲学思想运动。

各种理论和学派的一致性在于他们都采用了现象学方法。

斯皮格尔伯格（H. Spiegelberg）在《现象学运动》一书中总结了现象学方法的七个要点。

《感知问题：建筑现象学》霍尔【城市笔记人：谢绝一切形式的转摘；】为了从一种话语空间通过理性推断进入另一种话语空间，不管是否合适，文本就会成为一种必要的通道。

一提到“建筑与感知”（architecture and perception）【按：英语里的intuition直觉，perception感知，cognition认知，指代着我们感受和理解世界的不同程度】，那我们就不得不面对下面这个问题：我们真地能够经由“词汇”（words）进入“建成形式”（built form）吗？如果建筑总要超越它的物质实体状态，超越它仅仅作为遮蔽所的功能，那么“建筑的意义”就像室内空间一样，一定也在语言中占据着同等重要的空间。

这样一来，书写语言也就获得了建筑身上的沉默强度。

【按：这句话是在为下文做铺陈。

霍尔先说出了用语言描述建筑意义的不得已，然后就开始提倡要到现场去才能体验到真实建筑的意义】因此词汇是抽象的，没有在空间、材料和直接感觉体验中具体化，这种想要通过书写语言穿透建筑意义的尝试，就有可能存在着让建筑意义消失的危险。

这就意味着，总有某种不可进入的内部空间，总有某些语言靠近不了的地带，词汇也就无法真正替代真实实体性和感知性的体验。

用里尔克的话说，这种想要传递高度觉悟的尝试“就是一种对我们存在可能性的彻底知觉”。

我们的体验和感觉性是可以通过反思和默想打开的。

要想向感知敞开，我们就得超越忙碌的日常焦灼。

我们必须试图靠近内在生命，那个显示着世界光芒的内在生命。

只有通过独处，我们才可能开始洞穿我们身边的秘密。

对我们自己在空间中独特存在的意识正是发展一种有关感知的意识的基本条件。

沉入一个人自己的内心常会激发人们交流独处中发现的需要：私密的反思会带动公共的行动。

这个世界上，到处都是一些我们必须挣脱的俗务；我们日常生活里充盈着各种令我们分心、勾起我们欲望并将之导向慷慨消费的东西。

现代消费生活让“何谓基本”的问题已经变得模糊起来。

我们的技术手段总在层出不穷，可我们真地在感知上有所成长吗，还是变得麻木了？但是，既然生在这么一个物的世界里，我们能从我们的感知中获得快乐，并彻底体验到各种感知的相互关联吗？建筑拥有着激发并改造我们日常存在的力量。

文学批评理论参考书目马列文论专题：计14种1、马克思：《1844年经济学－哲学手稿》，人民出版社1979年版（《马恩全集》第42卷）；2、《马克思、恩格斯论文学与艺术》（一、二册），人民文学出版社1983年版（另有同类型书可选用）；3、《列宁论文学与艺术》，人民文学出版社1983年版（另有同类型书可选用）；4、《毛泽东论文艺》（增订本），人民文学出版社1992年版；5、《普列汉诺夫美学论文集》（第1、2卷），人民出版社1983年版；6、《高尔基论文学》，人民文学出版社1978年版；7、高尔基：《不合时宜的思想：关于革命与文化的思考》，江苏人民出版社1998年版；8、《卢那察尔斯基论文学》，人民文学出版社1983年版；9、《卢卡契文学论文集》（第1、2卷），中国社会科学出版社1980年版；10、《卢卡契文学论文选》（第一卷），人民文学出版社1986年版；11、《西方马克思主义美学论文选》，漓江出版社1988年版；12、《现代美学新维度——西方马克思主义美学论文精选》，北京大学出版社1990年版；13、 [英]特里·伊格尔顿：《马克思主义与文学批评》，人民文学出版社1986年版；14、 [美]马丁·杰：《法兰克福学派史（1923－1950）》，广东人民出版社1996年版。

文学理论研究专题：计33种A类：1、柏拉图：《文艺对话集》，人民文学出版社1983年版（有旧版）；2、亚里士多德、贺拉斯：《诗学·诗艺》，人民文学出版社1982年版（有旧版）；3、康德：《判断力批判》上卷，商务印书馆1985年版（有旧版）；4、黑格尔：《美学》第一卷，商务印书馆1979年版（有新版）；5、伍蠡甫主编：《西方文论选》（上、下），上海译文出版社1979年版（有旧版可用）；6、伍蠡甫选编：《现代西方文论选》，上海译文出版社1983年版；7、胡经之等编：《西方20世纪文论选》（1－4），中国社会科学出版社1989年版；8、王逢振、盛宁等编：《最新西方文论选》，漓江出版社1991年版；9、 [美]韦勒克、沃伦：《文学理论》，三联书店1984年版；10、 [美]卡勒：《文学理论》，辽宁教育出版社1998年版；11、 [英]伊格尔顿：《二十世纪西方文学理论》，陕西师大出版社1986年版；12、 [荷]佛克马、易布斯：《二十世纪文学理论》，三联书店1988年版；13、 [英]杰弗森等：《西方现代文学理论概述与比较》，湖南文艺出版社1986年版；14、 [美]科恩等：《文学理论的未来》，中国社会科学出版社1993年版；15、 [美]克里格：《批评旅途：六十年代之后》，中国社会科学出版社1998年版；16、 [加]昂热诺等：《问题与观点：20世纪文学理论综论》，百花文艺出版社2000年版；17、 [法]贝西埃等主编：《诗学史》（上、下），百花文艺出版社2002年版；18、 [美]刘若愚：《中国的文学理论》，四川人民出版社1987年版；19、 [加]叶维廉：《中国诗学》，三联书店1994年版；20、 [英]塞尔登：《文学批评理论——从柏拉图到现在》，北京大学出版社2000年版；21、汪民安等编：《后现代性的哲学话语——从福柯到赛义德》，浙江人民出版社2000年版；22、王宁编译：《新文学史》（1），清华大学出版社2001年版；23、王逢振主编：《2000年度新译西方文论选》，漓江出版社2001年版；24、王逢振主编：《2001年度新译西方文论选》漓江出版社2002年版。