大学物理实验——霍尔效应.ppt
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1、霍尔效应实验,霍尔(A.H.Hall),霍尔效应是美国物理学家霍尔(A.H.Hall,18551938)于1879年在美国霍普金斯大学读研究生期间,研究关于载流导体在磁场中的受力性质时发现的一种现象。,A.H.Hall(18551938),霍尔效应(Hall effect),如果在一块矩形半导体薄片上沿x轴方向通以电流,在z轴方向上加磁场,则在垂直于电流和磁场的方向(即y 轴方向)上产生电势差,这一现象称为霍尔效应,所产生的电压称为霍尔电压。,IS,霍尔效应(Hall effect),IS,半导体:N型载流子是电子;P型载流子是空穴有一N型半导体薄片:厚为d,宽为b,AC电极间距为l,洛伦兹力
2、,霍尔电场霍尔电压,动态平衡时,P型半导体,测量霍尔电压,IS,IS,mV,实验中的副效应:不等势电压V0厄廷豪森效应VE能斯特效应VN里纪-勒杜克效应VRL,副效应的消除方法用对称测量法测量+B,+IS VAA=V1,-B,+IS VAA=V2,-B,-IS VAA=V3,+B,-IS VAA=V4,VAA,仪器介绍,霍尔片,IS输入,+IS,-IS,霍尔片,输出,VH,VH,+,-,mV,+,-,霍尔效应测试仪,S H,VH V(mV),IS(mA)IM(A),IS调节,IM调节,IS输出,IM输出,VH V输入,-3.21,.123,仪器介绍,实验内容,保持IM值不变,(取IM=0.60
3、0A),改变IS,测量VH,用最小二乘法处理数据,计算霍尔系数RH,计算载流子浓度n。电磁铁励磁电流,电磁铁常数电磁铁磁感应强度 B的国际单位:特斯拉T,单位换算,RH 霍尔系数,1.测量霍尔电压,计算霍尔系数,实验内容,2.测AC间电压,计算电导率,迁移率。将实验仪“VH 输出”开关倒向,在零磁场下(怎样获得零磁场?),取,测量。注意:IS取值不要大于0.20mA,以免过大,毫伏表超量程。,霍尔片,输出,VH,VH,+,-,mV,数据处理,记录B0、IM,计算磁感应强度B(计算过程)。记录霍尔片几何参量b、d、l(122页)。用最小二乘法处理数据,记录截距A,斜率B,相关系数r。用斜率B计算
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