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1、.第n卷第4期大学物理实验1乞艺11入乙.41998年12月出版尸月压SZC八L乙籽崛RIM曰们,O石,COLLEGEZ.淞1998霍尔效应实验及数据处理曲华邹进和董三壮(中国刑事警察学院,沈阳,no35)摘要本文介,,、绍了霍尔效应实验方法系统地研究了数据处理的方法即平均值法作图法、直线拟合法,并。比较这三种方法的异同。关键词霍尔效应;实验方法;数据处理1实验方法,霍尔效应实验的主要内容是通过测定霍尔电压来完成对霍尔系数的测量霍尔系数。,反映半导体材料霍尔效应强弱的重要参数在实验产生霍尔电压的同时也伴随着各种,,效应所以实验测量的霍尔电压并不是真正的霍尔电压而是包
2、含着各种副效应所引起的虚假电,压还包含着由于测量霍尔电压的两个电极点的位置很难做到在一个理想的等势,。面上所引起的不等势电位降清除上述影响因素的方法均可通过对称测量法即改变通。过霍尔元件的电流和磁场方向来消除其影响:通过理论推算得,、,、,_1IsB。IsBVH=下二入下厂=找H入一万一7山匕以以,,,。其中RH是霍尔系数Is是通过霍尔元件的电流是待测量霍尔电压B是垂介,,。直于电流方向的磁感应强度B的大小由线圈所通过的电流玩大小决定即B二cI。,.,.,C是线圈C二3巧。d是d=o05cmne所给出的常数Gs/A霍尔元件的厚度是单位。。体积的栽流子浓度实验是用两套
3、方法测量霍尔电压方法一是先确定磁感应强度B为一常数,即I、=。.90A,B=。M,保持介与15相对应的关系,最后确定饰。方法二是确定Is为常数,进而保持饰与玩的相对应关系,再确定饰。通过上述两种方法1和2。得出的数据分别如表表所示,,,又公式=R、XIsB/d可以看出只要测出(伏)及知道15(安)B(高斯)d饰饰,。(厘米)可按下式计算R爪厘米“/库仑)*。··‘“”锣:1998一05一18收稿日期式中的105是由于磁感应B用电磁单位(高斯),而其它各量均用C.G.S实用单位而引。入表1用方法一得出的实验数据VI(n(n(n(n刀气I,幻认)凡俄)妈认)v’)、、=
4、竺止里亡卫丛()序号(讥)+,+一,+一,一,十,一红mvB乙BSBIB毛...一...101的043040039一04042....一..203(X)131120118一132125..30.54刀2.18一1991.98一2.20209..40,7阅3.07一279278一3.082.93..5090()3.94一3.59357一3.963.77.61.1(X)4.82一4384.36一4.844.60表2用方法二得出的实验数据V,n气V3(n(n(达)价(湘)认)v’认)V,一V,+V,一V,,幻序号I(该)V“=(rnV)一,,+B,+一B.+SB一I,+B
5、一I,4几.八U..几,0d一0一八J‘Jb4n切U1U八UO161一1212123一162b24..0601453..2.06一168:l9一209..⋯2.54一216一256一.3.0一2.62一302...,0.70346一307一349327.60.83.93一3.55一3953.742实验数据处理的三种方法2.1平均值法,,平均值是多次测量后得到的值该值不一定准确但能作为一系列测量值的可靠代。,,,表如果测量方法和原理是足够的或者说相对而言是准确的那么平均值就是真正值。平均值法是物理实验处理数据的基本手段(1)方法一*、一、1。8ce(时/)粤I五习1三
6、一.3ec=x3一“=‘738IOm/找万代邢么一.:。一卜。‘。lx,。3C、C瓦/瓦告冬尺、=士△石=(7.35土0.0一)xlo3eln笋/e可一、100%一。.:%、场婴尺“(2)方法二·,08·C‘衬/’R阶=概二;一一1么.x3=74310em子/e入“=1找凡万冷一!尺、一卜。.02xl,c、c瓦告愈而/尺、=而士乙舔=(7.43士0.02)xio3/erm3一x:。。%一。.3%;。E婴尺H2.2作图法作,:,图法是数据处理的几何法也是各变量在实验范围内关系的形象表示法由曲线。=的特点和变化规律可建立准确的物理概念和推导出物理规律依据理论公式饰,,,
7、R“几双/d按方法一建立与Is对应关系即以Is为横坐标为纵坐标按实验的六咋介,。,。个点作出相应直线如图1所示按方法二建立V斤与坛关系并作出直线如图2所示.r礴J‘n,!月马、J,孟二三
