霍尔效应正文(1).doc

数据处理： 1、 时，测得的数据为： 0.5 -2.24 2.27 2.25 -2.26 2.26 1.0 -4.45 4.50 4.47 -4.48 4.48 1.5 -6.71 6.78 6.73 -6.76 6.75 2.0 -8.95 9.03 8.97 -9.01 8.99 2.5 -11.19 11.29 11.21 -11.27 11.24 3.0 -13.43 13.55 13.46 -13.53 13.49 3.5 -15.68 15.82 15.71 -15.79 15.75 4.0 -17.89 18.04 17.92 -18.02 17.97 由此表可拟合出曲线： 曲线 由于实验过程中，磁场大小不变，由霍尔效应的公式知，与成正比。设origin软件拟合出的直线斜率为，则有 由origin软件分析出的数据得：。另外在实验过程中，磁场保持不变，由磁场与电流的关系： 又 ，因此 误差分析：由拟合出的支线可以看出，测量的数据线性相关程度还是比较高的。但是仍然存在一定的偏差。据本人分析，产生偏差可能的原因有：（1）在实验过程中，数字毫伏计的示数并不稳定，会在小范围内摆动，这里产生的读数误差应该是本实验误差的主要来源。（2）霍尔效应产生的副效应带来的误差。 2、时，所测得的数据为： 0.05 -2.07 2.21 2.07 -2.19 2.14 0.10 -4.19 4.36 4.20 -4.35 4.28 0.15 -6.34 6.53 6.53 -6.51 6.44 0.20 -8.52 8.71 8.53 -8.70 8.62 0.25 -10.76 10.96 10.78 -10.94 10.86 0.30 -13.12 13.31 13.13 -13.28 13.21 0.35 -15.48 15.67 15.51 -15.65 15.58 0.40 -17.78 17.96 17.80 -17.93 17.87 由此表可拟合出曲线： 曲线 由origin软件分析出的数据为：直线斜率。 3、零磁场时，测得的数据为 0.1 9.14 -9.11 9.125 4、求载流子浓度，载流子平均定向速率，电导率 由霍尔系数的定义式： 得： 由零磁场时测得的数据可知，霍尔元件的电阻为： 于是 又由得： 思考题： 1、  若磁场不恰好与霍尔元件片底法线一致，对测量结果有何影响，如果用实验方法判断B与元件法线是否一致？ 答：若磁场的法线不是恰好与霍耳元件的法线一致，则霍耳电压中的磁场B 的只是外磁场在霍耳元件的法线方向上的分量，因而会导致所得到的霍尔系数偏小。缓慢变化霍耳元件的方向，观察其输出电压，电压最大时说明两者方向一致，否则，方向不一致。 2、若霍尔元件片的几何尺寸为，即控制电流两端距离为，而电压两端距离为，问此霍尔片能否测量的磁场？ 答：不能。因为几何尺寸为的霍尔元件片不能完全覆盖住截面积为的气隙，这样测量的时候会有漏磁效应。 3、能否用霍尔元件片测量交变磁场？ 答：由于霍尔效应建立所需时间很短()，因此霍尔元件片上的磁场也可以是交变的。使用交变磁场时，得到的霍尔电压也是交变的，(7)中的I和VBB’应理解为有效值。