第一篇：实验报告,霍尔效应
实验报告——霍尔效应
勾天杭
PB05２10273
4+ 数据处理: 1、保持 Im＝0．45Ａ不变,作Ｖh-Ｉs 曲线注意有效位数得选取 1 3、5 1。５ 5.2３2５ ２ 6、9７25 2。5 8.715 3 1０、4５5 ３。5 １2。1８7５ 4 13.92 4.５ 1５、6575
Lｉnear Regｒeｓsioｎ for Data1_Ｆ:
处理数据要有误差分析 Y = A ＋ Ｂ ＊ X Parａmeter rorrE eulａVﻩ－-————-——－——－－—－-—－-－——-—--—-—－－--——－--—－--—－-－——--—--—-——-— A 8６3０0。0 935２0、0
ﻩB 42１00、０ 447４、３
ﻩ—－－—-－——---—－—-—－—-－---－—-———-—－-－-－——---——-———--—－－—-—-—--— R
DＳﻩ N
Ｐﻩ--——-－—－-－-—-—---—－——--—－--—－－-——－——----——－-－—－－－-—－-—-—-—-— 1 １0０0。0＜ﻩ8ﻩ1０４00.0ﻩ-———--—----－ ——-— － — －-—--－ － － －-－-－ ——-— － —— －—————————--—－—－-—－—－— 2、保持 Is=4。５mA 不变,作 Vh—Ｉm 曲线有效数字得保留 Im Ｖh 0。１ 3.3７７5
0。１5 5.05 0、2 6。7825 ０。25 8。５3７5 0.3 1０.3 0.35 12、14５ 0。４ 13、9075 0。45 １５、６5２5
Lｉneaｒ Regresｓｉon foｒ Ｄａｔａ３_F: Y = A + Ｂ * X Paｒametｅr eulaＶﻩ Errｏr--——-— －-—— －--—-—— － － － － －----—--－ —--－-—— －-—---—--————---—-—---－ A
—0。２2５5１ 3４６4０、0ﻩB
３5、２5２98 ０。15586 －-——-－ ———---—— －-———---——-－ － —-－ － —-— － －---—--———— －——-———－－——－--R
ＮﻩDSﻩ
Ｐﻩ-－--－-—－—－－-—--—----—－—--－——－—－-－－－---—-－－——-－—－－-———-－—－---0。9９9９4 1000、0＜ﻩ８ﻩ１5050、0ﻩ—－——-—－-－—--——-－—--——--－-－-——-－—----－－———----－—－———－-－---—-－ 3、在零电场下取 Iｓ＝0。1mA,测得 Vσ=9、21ｍV;—9、2０mV
４、确定样品得导电类型:
假设样品中得载流子为空穴,则载流子得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,说明假设就是正确得。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 R Ｈ ,ｎ,σ,μ。
线圈参数=4400GS／Ａ;d=0．20mｍ;b=3.0mm;L=５。0ｍm 取步骤一中得数据,Im=0。45A;由线性拟合所得直线得斜率为 3、4７４4(Ω)。结合;B=Im＊线圈参数=19８0GS=0、198T;有Ω。
若取 d 得单位为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Ｒ Ｈ
=3５09。5cm 3 ／C。n=１/R H ｅ＝1.78*1０ 15 cm— 3。
＝0。０9053(Ｓ/m);
=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 与元件发现就是否一致？ 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(为洛仑兹力得两个分量);而我们把洛仑兹力上下方向得分量当作合得洛仑兹力来算,导致测得得 Vh 比真实值小。从而,ＲＨ偏小,n 偏大;σ偏大;μ不受影响。可测量前后两个面得电势差。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,不会形成固定得电势差,所以不可能测量交变得磁场 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,得到得霍尔电压也就是交变得、根据本试验中得方法,可求得磁感应强度得有效值;磁场得频率应与磁化电流得频率一致。
第二篇：大学物理实验报告霍尔效应
大学物理实验报告霍尔效应
一、实验名称：霍尔效应原理及其应用
二、实验目的：
1、了解霍尔效应产生原理；
2、测量霍尔元件的、曲线，了解霍尔电压与霍尔元件工作电流、直螺线管的励磁电流间的关系；
3、学习用 霍尔元件测量磁感应强度的原理和方法，测量长直螺旋管轴向磁感应强度及分 布；
4、学习用对称交换测量法(异号法)消除负效应产生的系统误差。
三、仪器用具：YX-04 型霍尔效应实验仪(仪器资产编号)
四、实验原理：
1、霍尔效应现象及物理解释霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛 仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中，这 种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附 加的横向电场。对于图1 所示。半导体样品，若在x 方向通以电流，在z 方向 加磁场，则在y 方向即样品A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的 电场，电场的指向取决于样品的导电类型。显然，当载流子所受的横向电场力 时电荷不断聚积，电场不断加强，直到样品两侧电荷的积累就达到平衡，即样 品
A、A′间形成了稳定的电势差(霍尔电压)。设为霍尔电场，是载流子在电流 方向上的平均漂移速度；样品的宽度为，厚度为，载流子浓度为，则有：(1-1)
因为，又根据，则(1-2)其中称为霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要 参数。只要测出、以及知道和，可按下式计算：(1-3)(1-4)为霍尔元件灵敏度。
根据RH 可进一步确定以下参数。(1)由的符号(霍尔电压的正负)判断样品的导 电类型。判别的方法是按图1 所示的和的方向(即测量中的+，+)，若测得的 <0(即A′的电位低于A 的电位)，则样品属N 型，反之为P 型。(2)由求载流子 浓度，即。应该指出，这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得 到的。严格一点，考虑载流子的速度统计分布，需引入的修正因子(可参阅黄昆、谢希德著《半导体物理学》)。(3)结合电导率的测量，求载流子的迁移率。电 导率与载流子浓度以及迁移率之间有如下关系：(1-5)
2、霍尔效应中的副效应 及其消除方法上述推导是从理想情况出发的，实际情况要复杂得多。产生上述 霍尔效应的同时还伴随产生四种副效应，使的测量产生系统误差，如图 2 所示。
(1)厄廷好森效应引起的电势差。由于电子实际上并非以同一速度v 沿y 轴负向 运动，速度大的电子回转半径大，能较快地到达接点3 的侧面，从而导致3 侧 面较4 侧面集中较多能量高的电子，结果3、4 侧面出现温差，产生温差电动势。
可以证明。的正负与和的方向有关。(2)能斯特效应引起的电势差。焊点1、2 间接触电阻可能不同，通电发热程度不同，故1、2 两点间温度可能不同，于是 引起热扩散电流。与霍尔效应类似，该热扩散电流也会在 3、4 点间形成电势差。
若只考虑接触电阻的差异，则的方向仅与磁场的方向有关。(3)里纪-勒杜克效 应产生的电势差。上述热扩散电流的载流子由于速度不同，根据厄廷好森效应 同样的理由，又会在3、4 点间形成温差电动势。的正负仅与的方向有关，而与 的方向无关。(4)不等电势效应引起的电势差。由于制造上的困难及材料的不均 匀性，3、4 两点实际上不可能在同一等势面上，只要有电流沿x 方向流过，即 使没有磁场，3、4 两点间也会出现电势差。的正负只与电流的方向有关，而与 的方向无关。综上所述，在确定的磁场和电流下，实际测出的电压是霍尔
效应 电压与副效应产生的附加电压的代数和。可以通过对称测量方法，即改变和磁 场的方向加以消除和减小副效应的影响。在规定了电流和磁场正、反方向后，可以测量出由下列四组不同方向的和组合的电压。即：，：，：，：，：然后 求，，的代数平均值得：
通过上述测量方法，虽然不能消除所有的副效应，但较小，引入的误差不 大，可以忽略不计，因此霍尔效应电压可近似为(1-6)
3、直螺线管中的磁场分 布
1、以上分析可知，将通电的霍尔元件放置在磁场中，已知霍尔元件灵敏度，测量出和，就可以计算出所处磁场的磁感应强度。(1-7)
2、直螺旋管离中点处 的轴向磁感应强度理论公式：(1-8)式中，是磁介质的磁导率，为螺旋管的匝数，为通过螺旋管的电流，为螺旋管的长度，是螺旋管的内径，为离螺旋管中点的 距离。X=0 时，螺旋管中点的磁感应强度(1-9)
五、实验内容：测量霍尔元件的、关系；
1、将测试仪的“调节”和“调节”旋 钮均置零位(即逆时针旋到底)，极性开关选择置“0”。
2、接通电源，电流表显 示“0.000”。有时，调节电位器或调节电位器起点不为零，将出现电流表指示末 位数不为零，亦属正常。电压表显示“0.0000”。
3、测定关系。取=900mA，保持 不变；霍尔元件置于螺旋管中点(二维移动尺水平方向14.00cm 处与读数零点对 齐)。顺时针转动“调节”旋钮，依次取值为1.00，2.00，…，10.00mA，将和极 性开关选择置“+”和“-”改变与的极性，记录相应的电压表读数值，填入数据记 录表 1。
4、以为横坐标，为纵坐标作图，并对曲线作定性讨论。
5、测定关系。
取=10 mA,保持不变；霍尔元件置于螺旋管中点(二维移动尺水平方向14.00cm 处与读数零点对齐)。顺时针转动“调节”旋钮，依次取值为0，100，200，…，900 mA，将和极性开关择置“+”和“-”改变与的极性，记录相应的电压表读数值，填入数据记录表2。
6、以为横坐标，为纵坐标作图，并对曲线作定性讨论。测 量长直螺旋管轴向磁感应强度
1、取=10 mA，=900mA。
2、移动水平调节螺钉，使霍尔元件在直螺线管中的位置(水平移动游标尺上读出)，先从 14.00cm 开始，最后到0cm 点。改变和极性，记录相应的电压表读数值，填入数据记录表3，计算出直螺旋管轴向对应位置的磁感应强度。
3、以为横坐标，为纵坐标作图，并对曲线作定性讨论。
4、用公式(1-8)计算长直螺旋管中心的磁感应强度的理 论值，并与长直螺旋管中心磁感应强度的测量值比较，用百分误差的形式表示 测量结果。式中,其余参数详见仪器铭牌所示。
六、注意事项：
1、为了消除副 效应的影响，实验中采用对称测量法，即改变和的方向。
2、霍尔元件的工作电 流引线与霍尔电压引线不能搞错；霍尔元件的工作电流和螺线管的励磁电流要 分清，否则会烧坏霍尔元件。
3、实验间隙要断开螺线管的励磁电流与霍尔元件 的工作电流，即和的极性开关置0 位。
4、霍耳元件及二维移动尺容易折断、变 形，要注意保护，应注意避免挤压、碰撞等，不要用手触摸霍尔元件。
七、数 据记录：KH=23.09，N=3150 匝，L=280mm,r=13mm 表1 关系(=900mA)(mV)(mV)(mV)(mV)
1.00 0.28-0.27 0.31-0.30 0.29 2.00 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 2.7710.00
2.99-3.00 3.17-3.19 3.09 表2 关系(=10.00mA)
(mV)(mV)(mV)(mV)
0-0.10 0.08 0.14-0.16 0.12 100 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 2.50-2.51 2.37800 2.56-2.58 2.84-2.85 2.71900 2.90-2.92
3.18-3.20 3.05 表3 关系=10.00mA，=900mA(mV)(mV)(mV)(mV)B×10-3T 00.54-0.56-0.73-0.74 2.88 0.5 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 2.88-2.9
第三篇：《霍尔效应》教案
《霍尔效应》教案
一、教学目标
【知识与技能】
知道霍尔效应的原理，了解霍尔效应在生活中的应用。
【过程与方法】
通过观察实物，思考交流，分析霍尔效应的原理，了解物理学科在生活中的应用。
【情感态度与价值观】
增加对物理学科的学习兴趣，体会物理学在生活中无处不在的特点，养成科学思考的学习习惯和态度。
二、教学重难点
【重点】
霍尔效应的产生过程。
【难点】
霍尔效应的应用。
三、教学方法
观察法、讨论法、问答法、多媒体展示等。
四、教学过程
环节一：新课导入
展示霍尔元件的实物，并介绍他的作用：能够精确测量出磁场的变化，在很多领域中都发挥着很大的作用，例如电机中测定转子转速，录像机的磁鼓，电脑中的散热风扇等。
教师提问：这个元件是怎样工作的呢?今天我们就一起来做个课题研究——霍尔效应。
环节二：新课探究
展示多媒体：动画模拟产生霍尔效应的过程，请学生找到条件并进行总结。
回答：有一个矩形导体，并且有电流，加载与电流方向垂直的磁场，发现矩形导体上会出现电势差。
补充回答：电势差的方向是上下的，说明与电流和磁场构成的面垂直。
点评总结，归纳出霍尔效应的原理。
教师展示一些霍尔元件的例子说明探测磁场大小的作用。
问题：为什么霍尔元件能探测磁感应强度大小呢?
回答：应该是产生的电势差发生变化，也就是说霍尔效应中，磁感应强度变化，能导致电势差的变化。
问题：很对，电势差大小还与什么有关呢?结合教材互相交流一下。
回答：还应该与电流大小、矩形导体厚度有关系。
环节三：应用提升
向学生介绍霍尔传感器的原理和作用：霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式，称为锁键型霍尔传感器。
线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。
线性霍尔传感器又可分为开环式和闭环式。闭环式霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器。线性霍尔传感器主要用于交直流电流和电压测量。
第四篇：字词优势效应‘实验报告
心 理 实 验 报 告
实验室名称： 心理实验室
实验课程：
认知心理学
实验名称：字词优势效应
指导老师：
班级：
学号：
学生姓名：
实验日期： 2016 年 5 月 14 日
【题目】字词优势效应
【摘要】本实验重复Reicher的实验。82名被试随机参加试验，验证认知过程中的字词优势效应。但由于一些客观原因，实验结果并未呈现出字词优势效应。
【引言】字词优势效应（Word-Superiority Effect）指的是识别一个字词中的字母的正确率要高于识别一个单独的同一字母的现象。
这个效应是由Reicher（1969）首先在实验中确定的。他用速示器呈现刺激材料，材料有3类：单个字母、4个字母组成的单词、4个字母组成的无意义的字母串（非字词）。每次给被试呈现1个刺激，然后呈现掩蔽刺激和2个字母，这2个字母的位置对应于先前呈现的刺激中某个字母的位置。要求被试从中选出刚才在该位置上的字母是哪一个，记录被试选择的正确性。Reicher的实验结果表明，识别字词中的一个字母要优于识别单个字母或非字词中的字母，正确率分别高出约8%，差异均达到统计学的显著水平。
Reicher的实验引起了广泛注意，此后许多心理学家的实验研究都证实了字词优势效应的存在。关于字词优势效应的原因有三种解释：（1）第一种“推论说”，认为当字母在字词中时可以借助上下文而对该字母进行更好的推理，以此解释字词优势效应，强调上下文以及有关缀字规则的知识的应用。（2）第二种“编码说”，认为字词优势效应是由于字词和单个字母的编码不同所致：字词是语音编码的，而单个字母是视觉编码的，视觉编码易受视觉掩蔽的干扰，而语音编码则不受视觉编码的干扰，因而字词中的字母识别要优于单个字母。（3）第三种“两种加工说”，从整体加工和局部加工来说明字词优势效应：如果将字词看作整体，而将单个字母当作局部，那么字词将先得到整体加工，再得到局部加工。而单个字母却没有这种整体加工。因此字词中字母的识别优于单个字母。以上三种解释的角度不同，均有一定依据，表明字词优势效应可能是一个复杂的知觉现象，涉及知觉或模式识别过程的不同方面和不同水平的加工。
本实验是基本重复Reicher在1969年的实验，略有简化。通过本实验，学习Reicher的实验设计，验证字词优势效应。
【方法】被试：北京林业大学心理系82名同学；
实验仪器：计算机，psykey软件，红绿黄反应盒。
方法与程序：
实验有32组字母材料，每一组包含3类：
（1）字词类：一个由4个字母组成的英文单词。单词内无重复字母，且单词中有一个靶子字母，改变该字母，就会成为另一个单词。如word，改d为k，成为work，而d就是靶子字母。
（2）非字词类：将字词类的单词，改变除靶子字母以外的其他字母的位置，使其成为无意义的字母串，如owrd。
（3）字母类：只有靶子字母。
实验中每次随机呈现以上96个刺激材料中的1个。在每个试次中，屏幕上先出现注视点，持续1秒，同时伴随蜂鸣声，提醒被试准备。1秒后注视点消失，呈现刺激，时间为60毫秒，然后呈现掩蔽刺激和选项。选项是2个字母，分别出现在被掩蔽的靶子字母的正上方和正下方。要求被试使用反应盒判断刚才出现在该位置的靶子字母是哪一个，按相应的键作出反应，记录被试的反应时和准确性。
【结果】
表1 所有被试实验结果均值
字词 字母 非字词 均值
正确率 错误率 0.70 0.30 0.76 0.24 0.68 0.32 0.71 0.29 正确平均反应时（s）
1515.89 1268.44 1541.82 1442.05 错误平均反应时（s)平均反应时(s)
1663.63 1560.39 525.43 1092.48 1783.52 1609.95 1324.19 1420.94
结果数据经方差检验，显著性P＜.05,。
【讨论】实验结果并不符合预期实验假设。在单个字母呈现时，字母的再认正确率最高，其次才是在单词中，然后是非字词。说明在本次试验中没有表现出字词优势效应。我认为原因有以下几点；（1）实验给出的字词并非被试母语，一些词可能并不能引起被试的语音编码，而都是视觉编码，如此一来，掩蔽干扰对于字词、非字词的作用都是一样的，而单个字母形成视觉编码，容易记住，因此在再认时正确率远远高出字词；
（2）刺激呈现的时间果断，以至于被试在实验中还无法意识到屏幕上呈现出了什么，对于字词、非字词，字母都是通过推断得出的。
因此，本实验结果并没有表现出字词优势效应。
第五篇：新型玻璃瓶壁测厚仪-霍尔效应的典型应用
CH-1B霍尔效应玻璃瓶测厚仪
CH-1B霍尔效应玻璃瓶测厚仪是一款国产的利用著名的物理现象霍尔效应转化为实际应用的新型仪器设备。仪器经受了实践的检验，可以大大方便对于玻璃瓶底厚、壁厚的测定，深圳市中科远大科技有限公司特向您推荐.仪器测试的理论依据：是在测试过程中，仪器先采集并感知到电势差的变化，在其它因素不变的情况下，电势差的变化与磁场的作用强度成正比关系，而磁场强度与被测厚度成反比关系，这样电势差就与被测厚度就成反比关系，用户可以依据在该电磁环境达到平衡态时，电荷所受磁场的洛伦兹力与偏移后聚集电荷产生电场的电场力相等这一结论进行推理得出以上关系。
测量方法其实很简单：在被测的玻璃瓶罐内放入一粒钢珠，当被测瓶罐内的钢珠靠近仪器上的测量探头时，测量头上磁场的引力就把钢珠吸在瓶罐的内壁上。这时钢珠与测量头之间的距离就是被测的厚度，当然，需要内部单片机系统测量该磁场强度并矫正线性、补偿温度系数才能得出被测玻璃瓶的实际厚度值并显示出来。
关于温度因素的影响：主要是影响电荷的移动速度，电流是“自由电荷”发生定向移动形成的，金属导体内部发生定向移动的电荷是自由电子。分子动理论认为，温度越高分子运动越剧烈；因而就增大了阻碍自由电子定向移动的畅通。因为洛伦兹力与电荷的速度有关，进而影响到电势差的大小。所以温度对测量也会有所影响，只是在一定范围内影响程度很小，仪器自身也做了温度曲线矫正，但温度若超过仪器适应范围，可能会影响到测量结果。
仪器特点：
1.测量直观方便、无损
· 2.对玻璃瓶的瓶身、瓶肩、瓶底等部位均可进行测量
3.仪器设有按键可以显示最小厚度和锁存厚度
4.测量数据可以通过RS232接口传输到电脑或其他外设
主要技术参数：
1.测量范围： 0～8.0mm
2.测量误差： ≤±0.1mm
3.环境温度： 0～45℃
4.消耗功率： AC220V 5W
5.外形尺寸：长×宽×高 240mm×180mm×130mm
6.环境温度范围： 0～40℃
7.环境湿度范围 ：小于95％相对湿度
点击咨询 