霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請(qǐng)告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知識(shí)?；魻栃?yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告以下是范文網(wǎng)小編給大家整理收集的霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，僅供參考?；魻栃?yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1. 保持 不變，使im從0.50到4.50變化測(cè)量vh.可以通過改變is和磁場(chǎng)b的方向消除負(fù)效應(yīng)。在規(guī)定電流和磁場(chǎng)正反方向后，分別測(cè)量下列四組不同方向的is和b組合的vh,即+b， +ivh=v1b， +vh=-v2b， ivh=v3+b， -ivh=-v4vh = (|v1|+|v2|+|v3|+|v4|)/40.501.601.003.201.504.792.006.902.507.983.009.553

2、.5011.174.0012.734.5014.34畫出線形擬合直線圖：parameter value error-a 0.11556 0.13364b 3.16533 0.0475-r sd n p-0.99921 0.18395 9 霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2一、實(shí)驗(yàn)名稱: 霍爾效應(yīng)原理及其應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解霍爾效應(yīng)產(chǎn)生原理;2、測(cè)量霍爾元件的 、 曲線，了解霍爾電壓 與霍爾元件工作電流 、直螺線管的勵(lì)磁電流 間的關(guān)系;3、學(xué)習(xí)用霍爾元件測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的原理和方法，測(cè)量長直螺旋管軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度 及分布;4、學(xué)習(xí)用對(duì)稱交換測(cè)量法(異號(hào)法)消除負(fù)效應(yīng)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。三、儀器用具:yx-04型霍

3、爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀(儀器資產(chǎn)編號(hào))四、實(shí)驗(yàn)原理:1、霍爾效應(yīng)現(xiàn)象及物理解釋霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力 作用而引起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中，這種偏轉(zhuǎn)就導(dǎo)致在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場(chǎng)。對(duì)于圖1所示。半導(dǎo)體樣品，若在x方向通以電流 ，在z方向加磁場(chǎng) ，則在y方向即樣品a、a電極兩側(cè)就開始聚積異號(hào)電荷而產(chǎn)生相應(yīng)的電場(chǎng) ，電場(chǎng)的指向取決于樣品的導(dǎo)電類型。顯然，當(dāng)載流子所受的橫向電場(chǎng)力 時(shí)電荷不斷聚積，電場(chǎng)不斷加強(qiáng)，直到 樣品兩側(cè)電荷的積累就達(dá)到平衡，即樣品a、a間形成了穩(wěn)定的電勢(shì)差(霍爾電壓) 。設(shè) 為霍爾電場(chǎng)， 是

4、載流子在電流方向上的平均漂移速度;樣品的寬度為 ，厚度為 ，載流子濃度為 ，則有:(1-1)因?yàn)?， ，又根據(jù) ，則(1-2)其中 稱為霍爾系數(shù)，是反映材料霍爾效應(yīng)強(qiáng)弱的重要參數(shù)。只要測(cè)出 、 以及知道 和 ，可按下式計(jì)算 :(1-3)(1-4)為霍爾元件靈敏度。根據(jù)rh可進(jìn)一步確定以下參數(shù)。(1)由 的符號(hào)(霍爾電壓的正負(fù))判斷樣品的導(dǎo)電類型。判別的方法是按圖1所示的 和 的方向(即測(cè)量中的+ ，+ )，若測(cè)得的 五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:測(cè)量霍爾元件的 、 關(guān)系;1、將測(cè)試儀的“ 調(diào)節(jié)”和“ 調(diào)節(jié)”旋鈕均置零位(即逆時(shí)針旋到底)，極性開關(guān)選擇置“0”。2、接通電源，電流表顯示“0.000”。有時(shí)，

5、調(diào)節(jié)電位器或 調(diào)節(jié)電位器起點(diǎn)不為零，將出現(xiàn)電流表指示末位數(shù)不為零，亦屬正常。電壓表顯示“0.0000”。3、測(cè)定 關(guān)系。取 =900ma，保持不變;霍爾元件置于螺旋管中點(diǎn)(二維移動(dòng)尺水平方向14.00cm處與讀數(shù)零點(diǎn)對(duì)齊)。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)“ 調(diào)節(jié)”旋鈕， 依次取值為1.00，2.00，10.00ma，將 和 極性開關(guān)選擇置“+” 和“-”改變 與 的極性，記錄相應(yīng)的電壓表讀數(shù) 值，填入數(shù)據(jù)記錄表1。4、以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作 圖，并對(duì) 曲線作定性討論。5、測(cè)定 關(guān)系。取 =10 ma ,保持不變;霍爾元件置于螺旋管中點(diǎn)(二維移動(dòng)尺水平方向14.00cm處與讀數(shù)零點(diǎn)對(duì)齊)。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)“ 調(diào)節(jié)”旋

6、鈕， 依次取值為0，100，200，900 ma，將 和 極性開關(guān)擇置“+” 和“-”改變 與 的極性，記錄相應(yīng)的電壓表讀數(shù) 值，填入數(shù)據(jù)記錄表2。6、以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作 圖，并對(duì) 曲線作定性討論。測(cè)量長直螺旋管軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度1、取 =10 ma， =900ma。2、移動(dòng)水平調(diào)節(jié)螺釘，使霍爾元件在直螺線管中的位置 (水平移動(dòng)游標(biāo)尺上讀出)，先從14.00cm開始，最后到0cm點(diǎn)。改變 和 極性，記錄相應(yīng)的電壓表讀數(shù) 值，填入數(shù)據(jù)記錄表3，計(jì)算出直螺旋管軸向?qū)?yīng)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度 。3、以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作 圖，并對(duì) 曲線作定性討論。4、用公式(1-8)計(jì)算長直螺旋管中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度

7、的理論值，并與長直螺旋管中心磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量值 比較，用百分誤差的形式表示測(cè)量結(jié)果。式中 ,其余參數(shù)詳見儀器銘牌所示。六、 注意事項(xiàng):1、為了消除副效應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)中采用對(duì)稱測(cè)量法，即改變 和 的方向。2、霍爾元件的工作電流引線與霍爾電壓引線不能搞錯(cuò);霍爾元件的工作電流和螺線管的勵(lì)磁電流要分清，否則會(huì)燒壞霍爾元件。3、實(shí)驗(yàn)間隙要斷開螺線管的勵(lì)磁電流 與霍爾元件的工作電流 ，即 和 的極性開關(guān)置0位。4、霍耳元件及二維移動(dòng)尺容易折斷、變形，要注意保護(hù)，應(yīng)注意避免擠壓、碰撞等，不要用手觸摸霍爾元件。七、 數(shù)據(jù)記錄:kh=23.09，n=3150匝，l=280mm,r=13mm表1 關(guān)系 ( =90

8、0ma)(mv) (mv) (mv) (mv)1.00 0.28 -0.27 0.31 -0.30 0.292.00 0.59 -0.58 0.63 -0.64 0.613.00 0.89 -0.87 0.95 -0.96 0.904.00 1.20 -1.16 1.27 -1.29 1.235.00 1.49 -1.46 1.59 -1.61 1.546.00 1.80 -1.77 1.90 -1.93 1.857.00 2.11 -2.07 2.22 -2.25 2.178.00 2.41 -2.38 2.65 -2.54 2.479.00 2.68 -2.69 2.84 -2.87 2.

9、7710.00 2.99 -3.00 3.17 -3.19 3.09表2 關(guān)系 ( =10.00ma)(mv) (mv) (mv) (mv)0 -0.10 0.08 0.14 -0.16 0.12100 0.18 -0.20 0.46 -0.47 0.33200 0.52 -0.54 0.80 -0.79 0.66300 0.85 -0.88 1.14 -1.15 1.00400 1.20 -1.22 1.48 -1.49 1.35500 1.54 -1.56 1.82 -1.83 1.69600 1.88 -1.89 2.17 -2.16 2.02700 2.23 -2.24 2.50 -2

10、.51 2.37800 2.56 -2.58 2.84 -2.85 2.71900 2.90 -2.92 3.18 -3.20 3.05表3 關(guān)系 =10.00ma， =900ma(mv) (mv) (mv) (mv) b ×10-3t0 0.54 -0.56- 0.73 -0.74 2.880.5 0.95 -0.99 1.17 -1.18 4.641.0 1.55 -1.58 1.80 -1.75 7.232.0 2.33 2.37- 2.88 -2.52 10.574.0 2.74 -2.79 2.96 -2.94 12.306.0 2.88 -2.92 3.09 -3.08 12.908.0 2.91 -2.95 3.13 -3.11 13.1010.0 2.92 -2.96 3.13 -3.13 13.1012.0 2.94 -2.99