实验报告-霍尔效应

实验报告——霍尔效应勾天杭PB052102734+数据处理：1、保持Im=0.45A不变，作Vh—Is曲线注意有效位数的选取13.51.55.232526.97252.58.715310.4553.512.1875413.924.515.6575LinearRegressionforData1_F:处理数据要有误差分析Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------A0.025390.00368B3.47440.00124------------------------------------------------------------RSDNP------------------------------------------------------------10.0040180.0001------------------------------------------------------------2、保持Is=4.5mA不变，作Vh—Im曲线有效数字的保留ImVh0.13.37750.155.050.26.78250.258.53750.310.30.3512.1450.413.90750.4515.6525LinearRegressionforData3_F:Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------A-0.225510.04643B35.252980.15586------------------------------------------------------------RSDNP------------------------------------------------------------0.999940.0505180.0001------------------------------------------------------------3、在零电场下取Is=0.1mA，测得Vσ=9.21mV；-9.20mVmVV205.94、确定样品的导电类型：假设样品中的载流子为空穴，则载流子的速度方向与电流一致。可以判定，此时正电荷受力向上，即上边积累正电荷，下边无电荷。如果实验测得U粉白0，说明假设是正确的。反之，载流子为电子。实验结果为U粉白0。∴载流子为电子。下面计算RH，n，σ，μ。线圈参数=4400GS/A；d=0.20mm；b=3.0mm；L=5.0mm取步骤一中的数据，Im=0.45A；由线性拟合所得直线的斜率为3.4744（Ω）。结合dBIRVsHH；B=Im*线圈参数=1980GS=0.198T；有4744.3dBRHΩ。若取d的单位为cm；磁场单位GS；电位差单位V；电流单位A；电量单位C；代入数值,得RH=3509.5cm3/C。n=1/RHe=1.78*1015cm-3。bdVLIs=0.09053(S/m)；HR=3.17715(cm2/Vs)。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与元件发现是否一致？如左图，若磁场方向与法线不一致，载流子不但在上下方向受力，前后也受力（为洛仑兹力的两个分量）；而我们把洛仑兹力上下方向的分量当作合的洛仑兹力来算，导致测得的Vh比真实值小。从而，RH偏小，n偏大；σ偏大；μ不受影响。可测量前后两个面的电势差。若不为零，则磁场方向与法线不一致。2、能否用霍尔元件片测量交变磁场？电荷交替在上下面积累，不会形成固定的电势差,所以不可能测量交变的磁场我认为可以用霍尔元件侧交变磁场。由于霍尔效应建立所需时间很短(10-12~10-14s),因此霍尔元件使用交流电或者直流电都可。交流电时，得到的霍尔电压也是交变的。根据本试验中的方法，可求得磁感应强度的有效值；磁场的频率应与磁化电流的频率一致。