9-4磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用(編輯修改稿)
2025-08-20 07:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 分別代入，得 2dR ?39。222q B BmdE?39。332q B BmdE?霍耳效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)證明：霍耳電勢差 ( 9 .4 3 )HH IBUR d? 霍耳效應(yīng) 1897年，霍耳在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)： 當(dāng)有電流 I沿著垂直于B的方向通過導(dǎo)體時(shí)，在金屬板上下兩表面 M， N之間就會(huì)出現(xiàn)橫向電勢差 UH. －這就是霍耳效應(yīng)。 ① 式中 RH 稱作霍耳系數(shù) ② 式中 d為導(dǎo)體塊順著磁場方向的厚度。 實(shí)驗(yàn)表明： △ U與導(dǎo)體塊的寬度 a無關(guān)。 mf q v B??２、霍耳系數(shù)的微觀解釋 設(shè)在導(dǎo)體內(nèi)載流子的電量為 q，平均定向運(yùn)動(dòng)速度為 v，它在磁場中所受的洛侖茲力大小為 如果導(dǎo)體板的寬度為 b，當(dāng)導(dǎo)體上、下兩表面間的電勢差為 UM－ UN時(shí)，帶電粒子所受的電場力大小為 MNeUUf q E qb???由平衡條件有 MNUUqv B qb??則導(dǎo)體上、下兩表面間的電勢差為 H M NU U U bv B??－1 ( )HIBUnq d?1 (9 .4 5 )HR nq?設(shè)導(dǎo)體內(nèi)載流子數(shù)密度為 n，于是 I＝ nqvbd，以此代入上式可得 將上式與式 ()比較，得霍耳系數(shù) ① 說明 RH與載流子濃度 n成反比： 在金屬導(dǎo)體中，載流子濃度很高，故 RH↓ ， UH↓ 在半導(dǎo)體中載流子濃度較低， RH↑ ， UH↑ 即 在半導(dǎo)體中霍耳效應(yīng)比金屬中顯著。 ＃載流子數(shù)濃度與單位體積內(nèi)的原子數(shù)是兩碼事，不同金屬有不同的自由電子數(shù) ② 利用霍耳系數(shù)的正、負(fù)可判斷半導(dǎo)體的類型。 若 RH＞ 0 ，為 P型 半導(dǎo)體 若 RH＜ 0 ，為 n 型半導(dǎo)體。 ③ 大多數(shù)金屬的霍耳效應(yīng)為負(fù)數(shù)，但有一些金屬，如 Zn,Cs (銫） ,Pb,Fe等，它們的 RH為正值，對這種現(xiàn)象只能用量子力學(xué)加以說明。 例 有一寬為 cm， 厚為 mm的薄片銀導(dǎo)線 ， 當(dāng)片
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1