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[!--downpath--]2020中學(xué)數(shù)學(xué)大賽化學(xué)實(shí)驗(yàn)A實(shí)驗(yàn)原理YXZdB4312(1-1)K稱為霍爾器件的靈敏度，它是一個(gè)重要參數(shù)，表示該器件在單位磁感應(yīng)硬度和單位電壓作用時(shí)霍爾電流的大小。假如霍爾器件的靈敏度K曉得（通常由實(shí)驗(yàn)室給出），測(cè)出電壓和霍爾電流，就可以按照下式求出磁感應(yīng)硬度B。上式中比列系數(shù)R稱為霍爾系數(shù)，對(duì)同一材料R為一常數(shù)。因成品霍爾器件（按照霍爾效應(yīng)制成的元件）d也是一常數(shù)。故R/d常用另一常數(shù)K來表示，有霍爾效應(yīng)的解釋ezv++++++++-------現(xiàn)研究一個(gè)寬度為L、寬度為d的N型半導(dǎo)體材料制成的霍爾器件。當(dāng)沿X方向通以電壓后，自旋（對(duì)N型半導(dǎo)體是電子）e將以平均速率v沿與電壓相反的方向運(yùn)動(dòng)，在磁感應(yīng)硬度為B的磁場(chǎng)中，電子將遭到洛侖茲力的作用，其大小為的方向可以由左手定則決定。在的作用下，電荷將在器件沿y的兩端面堆積產(chǎn)生電場(chǎng)它會(huì)對(duì)自旋形成一靜電力，其大小為它的方向與洛侖茲力相反，即它是制止電荷繼續(xù)堆積。eV++++++++-------當(dāng)和達(dá)到靜態(tài)平衡后，有即于是電荷堆積的兩端面（Z方向）的電勢(shì)差為通過的電壓可表示為式中n是電子含量，得（1-4）（1-5）=將代入可得可改寫為該式與和式一致就是霍爾系數(shù)（1）厄廷豪森效應(yīng)1887年厄廷豪森發(fā)覺，因?yàn)樽孕乃俾什幌嗟龋鼈冊(cè)诖艌?chǎng)的作用下，速率大的遭到的洛侖茲力大，繞大圓軌道運(yùn)動(dòng)，速率小則繞小圓軌道運(yùn)動(dòng)，這樣造成霍爾器件的一端較另一端具有較多的能量而產(chǎn)生一個(gè)縱向的氣溫梯度。
因此形成溫差效應(yīng)，產(chǎn)生電勢(shì)差，記為其方向決定于和磁場(chǎng)B的方向，并可判定，一直同向。（2）能斯特效應(yīng)由圖所示因?yàn)檩斎腚妷憾艘€a、b點(diǎn)處的阻值不相等，通電后發(fā)熱程度不同，使a和b兩端之間出現(xiàn)熱擴(kuò)散電壓，在磁場(chǎng)的作用下，在c、e兩端出現(xiàn)縱向電場(chǎng)，由此形成附加電勢(shì)差，記為。其方向與無關(guān)，只隨磁場(chǎng)方向而變。（3）里紀(jì)-勒杜克效應(yīng)因?yàn)闊釘U(kuò)散電壓的自旋的遷移率不同，類似與厄廷豪森效應(yīng)中自旋速率不同一樣，也將產(chǎn)生一個(gè)縱向的氣溫梯度，形成附加電勢(shì)差，記為，其方向只與磁場(chǎng)方向有關(guān)，與同向。1不等電勢(shì)差不等電勢(shì)差是因?yàn)榛魻柶骷牟牧媳旧聿痪鶆颍约半娏鬏斎攵艘€在制做時(shí)不可能絕對(duì)對(duì)稱地點(diǎn)焊在霍爾片的一側(cè)，如圖所示。因而，當(dāng)電壓流過霍爾器件時(shí)，在電極3、4間也具有電勢(shì)差物理實(shí)驗(yàn) 霍爾效應(yīng)，記為，其方向只隨方向不同而改變，與磁場(chǎng)方向無關(guān)。3cece24副效應(yīng)的清除按照以上副效應(yīng)形成的機(jī)理和特性物理實(shí)驗(yàn) 霍爾效應(yīng)，除厄廷豪森副效應(yīng)外，其余的都可借助異號(hào)檢測(cè)法去除影響，因此須要分別改變和B的方向，檢測(cè)四組不同的電勢(shì)差，之后做適當(dāng)數(shù)據(jù)處理，而得到。取+B、+測(cè)得取+B、-測(cè)得取–B、+測(cè)得取–B、-測(cè)得消掉、和得由于，通常可忽視不計(jì)，所以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容檢測(cè)通電長直螺線管內(nèi)，軸線上一點(diǎn)隨電樞電壓而變化的磁場(chǎng)。
霍兒效應(yīng)檢測(cè)通電長直螺線管內(nèi)，軸線上的磁場(chǎng)分布。表1X(mm)0.005.08.010.020.030.040.050.060.080.0100.050100150200250300350550數(shù)據(jù)處理依據(jù)估算B值，在座標(biāo)紙上勾畫B~X曲線，剖析螺線管內(nèi)磁場(chǎng)分布規(guī)律。在記錄的螺線管寬度L，阻值N和電樞電壓代入B的公式中算出B理論值與X=10.0cm比較，剖析緣由勾畫~B曲線，剖析電樞電壓與磁感應(yīng)硬度的關(guān)系。勾畫~曲線，剖析工作電壓與霍爾電流的關(guān)系。5.將實(shí)際檢測(cè)的