第 21 個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

大廳（）

霍爾效應(yīng)是由美國物理學(xué)家霍爾（1855-1938）于1879年在美國霍普金斯大學(xué)攻讀研究生時研究的。

.123

儀器介紹

二十一個中的第七個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

保持IM值不變（取IM=），改變IS，測量VH，用最小二乘法處理數(shù)據(jù)，計(jì)算霍爾系數(shù)RH，計(jì)算載流子濃度n。

電磁鐵

勵磁電流、電磁鐵常數(shù)

電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度

B的國際單位：特斯拉T，單位換算

RH——霍爾系數(shù)

，計(jì)算霍爾系數(shù)

二十一個中的第八個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

'C'之間的電壓，計(jì)算電導(dǎo)率、遷移率。

將實(shí)驗(yàn)儀器的“VH輸出”開關(guān)倒置，在零磁場下進(jìn)行測量（如何獲得零磁場？）。

注意：為避免過度放大，毫伏表會超出量程。

( )

霍爾片

輸出

室厚

毫伏

第 21 個中的第 9 個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

數(shù)據(jù)處理

記錄B0和IM，并計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度B（計(jì)算過程）。

記錄霍爾板幾何參數(shù) b、d 和 l（第 122 頁）。

使用最小二乘法處理數(shù)據(jù)并記錄截距A'、斜率B'和相關(guān)系數(shù)r。

使用斜率 B' 計(jì)算霍爾系數(shù) RH。

確定材料的導(dǎo)電類型（N型P型）。

第 10 號（共 21 號），創(chuàng)建于 2022 年星期二

數(shù)據(jù)處理

計(jì)算載流子濃度（單位體積載流子數(shù)，單位）

計(jì)算電導(dǎo)率（描述物體的電導(dǎo)率，是電阻率的倒數(shù)。單位：西門子/米（S/m））

遷移率的計(jì)算（指載流子（電子和空穴）在單位電場作用下的平均漂移速度，即衡量載流子在電場作用下移動速度的尺度。如果載流子移動快，遷移率大；移動慢，遷移率小。單位）

第 11 號（共 21 號），創(chuàng)建于 2022 年星期二

防范措施

霍爾芯片比較脆，電極很薄，容易折斷。嚴(yán)禁用手撞擊或觸摸，否則容易損壞。當(dāng)需要調(diào)整霍爾片位置時，一定要注意不要隨意改變Y軸方向的高度，以免霍爾片與磁極面摩擦而損壞。

切勿將“IM 輸出”連接至“IS 輸入”或“VH、Vσ 輸出”，否則一旦通電就會損壞霍爾樣品。

測量Vσ時，IS不宜過大，以免數(shù)字電壓表超出量程。

二十一個中的第十二個大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)霍爾效應(yīng)，創(chuàng)建于 2022 年星期二

第 13 號（共 21 號），創(chuàng)建于 2022 年星期二

最小二乘法（直線擬合y=A'+B'x）

相關(guān)系數(shù)

坡

截距

如果相關(guān)系數(shù)|r| 趨于1，說明VH和IS有良好的線性關(guān)系，截距A'趨于0，說明VH和IS有直接關(guān)系。

因?yàn)?span style="display:none">P4y物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第 21 個中的第 14 個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

最小二乘法（直線擬合y=A'+B'x）

設(shè)置狀態(tài)

模式模式 2 1

清晰的記憶

轉(zhuǎn)換交流 =

輸入數(shù)據(jù)

x1, y1 M+

x2, y2 M+

……

xn, yn M+

截距A'

Shift 7=

2位數(shù)字，單位

坡度B'

移位 8=

4位數(shù)字，單位

相關(guān)系數(shù)r

移位（=

保留 9 以外的數(shù)字

第 21 個中的第 15 個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

霍爾效應(yīng)（霍爾）

是

P型半導(dǎo)體

是

毫伏

第 16 號（共 21 號），創(chuàng)建于 2022 年星期二

不等電位電壓

電位電壓不等的原因是霍爾元件本身材質(zhì)不均勻以及生產(chǎn)時電壓輸入端AA'引線不能絕對對稱焊接在霍爾片兩側(cè)。因此，當(dāng)電流流過霍爾元件時，電極AA'之間也存在電位差，記為，其方向僅隨方向變化而與磁場方向無關(guān)。因此大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)霍爾效應(yīng)，可以通過改變方向來消除。

是

第 21 個中的第 17 個，創(chuàng)建于 2022 年星期二

奧廷豪森效應(yīng)

1887年，奧廷豪森發(fā)現(xiàn)，由于載流子速度不等，在磁場作用下，速度較高的載流子受到較大的洛倫茲力，繞大圓軌道運(yùn)動，而速度較小的則繞小圓軌道運(yùn)動，從而結(jié)果，霍爾元件的一端比另一端具有更多的能量，并形成橫向溫度梯度。從而產(chǎn)生溫差效應(yīng)，形成電位差，記為：

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關(guān)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)霍爾效應(yīng)第一張，共二十一張

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