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1、物理实验教案十二实验名称:霍尔效应实验教学时数:3学时教学目的及要求:1、了解产生霍尔效应的机制和霍尔元件测磁场的基本方法。2、测绘霍尔元件的Vh-Is曲线。3、测定霍尔系数Rh和霍尔元件的灵敏度Kh教学内容提要:1、霍尔效应的原理(1) 霍尔效应:在板状金属导体上通电,并且在垂直电流I方向上加一匀强磁场B,则在于电流和磁场都垂直的方向的导体两侧会产生电势差vh,这种现象称为霍尔效应, 这个电势差为霍尔电压。(2) 霍尔公式:Vh=Rh (IB/d)(3) 霍尔效应产生的原因:运动电荷在磁场中受力,导致材料上电荷的分布改变,如图所示。霍耳系数RH=1/ne2、霍尔效应的应用(1)测量磁场(2)
2、确定半导体材料的导电类型3、霍尔效应的副效应及其消除霍尔效应的副效应有:不等位效应;爱廷豪森效应;能斯特效 应;里纪一勒杜克效应。霍尔效应的副效应的消除方法:利用这些附加电压与工作电流I和磁感应强度B的方向有关关系,通过改变I和B的方向,从计 算中消去副效应的影响。h=1/4(V1-V2+V3-V4)4、实验仪器介绍:(1)励磁电流和工作电流的调节与显示;(2)霍尔电压的测量;(3)磁场方向及电流方向的改变。教学重点与难点:教学重点是霍尔效应产生的原因及其应用;教学难点是霍尔效应副效应的消除。思考题问题讨论:如何确定半导体材料的导电类型?实验报告的要求:实验原理部分:阐述霍尔效应及其产生的原因,绘制原理示意图;列出霍尔公式。实验内容:一、二、四项必做。实验数据列表并且绘制VH-IS曲线。实验报告回答:思考题2、3和4。实验报告的其余要求不变。教学手段:图示讲解和实物演示。参考资料:1.大学物理实验赵家凤主编;2. 普通物理实验林抒、龚振雄著;3. 大学物理实验霍剑青主编。