霍尔效应实验71585-PPT课件.ppt
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- 霍尔 效应 实验 71585 PPT 课件
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1、 霍尔效应实验霍尔效应实验淮阴师范学院物理实验教学中心淮阴师范学院物理实验教学中心Edwin Hall(18551938)霍尔效应是霍尔霍尔效应是霍尔(Hall)24岁时在美国霍普金斯大学岁时在美国霍普金斯大学研究生期间,研究关于载研究生期间,研究关于载流导体在磁场中的受力性流导体在磁场中的受力性质时发现的一种现象。质时发现的一种现象。一、实验目的一、实验目的 1熟悉霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义。熟悉霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义。2测绘霍尔元件的测绘霍尔元件的 ,曲线,了解霍尔曲线,了解霍尔电势差电势差 与霍尔元件工作电流与霍尔元件工作电流 、磁感应强度、磁感应强度B及励及励磁
2、电流磁电流 之间的关系。之间的关系。3学习用学习用“对称交换测量法对称交换测量法”消除负效应产生的系统消除负效应产生的系统 误差。误差。HVHVHVMIMISISI霍尔效应测试仪霍尔效应测试仪霍尔效应实验仪霍尔效应实验仪 二、实验仪器二、实验仪器三、实验原理YXZ4312dBSI(1-1)dBRIVSHHV霍尔效应的解释+-LxBbYdevBfB 现研究一个长度为L、宽度为d的N型半导体材料制成的霍尔元件。当沿X方向通以电流 后,载流子(对N型半导体是电子)e将以平均速度v沿与电流相反的方向运动,在磁感应强度为B的磁场中,电子将受到洛仑兹力的作用,其大小为SISIeBfzv 的方向可以由右手定
3、则 决定。在 的作用下,电荷将在元件沿y的两端面堆积形成电场 它会对载流子产生一静电力 ,其大小为它的方向与洛仑兹力相反,即它是阻止电荷继续堆积。+-LxBbYZdBVBfBfHEeEf EfEfBfeV当 和 达到静态平衡后,有 即于是电荷堆积的两端面(Z方向)的电势差为 通过的电流可表示为 式中n是电子浓度,得vbBVH(1-4)nevbdIS(1-5)nebdIvSBfBfEf=EfbVeeEevbHH将 代入 可得vbBVHnebdIvSnedBIvS可改写为BKIdBRIVSSH就是霍尔系数neR1(1)爱廷豪森效应 1887年爱廷豪森发现,由于载流子的速度服从统计分布,它们在磁场的
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