《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》技能測(cè)試試題

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》技能測(cè)試試題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)：霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試總成績(jī)（百分制）：姓名專(zhuān)業(yè)班學(xué)號(hào)級(jí)測(cè)試項(xiàng)目（70分制）內(nèi)容與要求數(shù)據(jù)記錄與處理結(jié)果成績(jī)1、測(cè)定霍爾系數(shù)、判斷導(dǎo)電類(lèi)型、求載流子濃度（40分）測(cè)U-I數(shù)據(jù)（10分）、作圖（10分）求斜率（5分）由斜率求七（8分）由七判斷導(dǎo)電類(lèi)型（2分）求載流子濃度n（5分）2、測(cè)定UH%數(shù)據(jù)、作圖驗(yàn)證線性關(guān)系（20分）測(cè)定Uh-Im數(shù)據(jù)（10分）作圖驗(yàn)證線性關(guān)系（10分）3、回答問(wèn)題（10分）①為什么霍爾元件都要用半導(dǎo)體材料制成而不、用金屬材料。（5分）②本實(shí)驗(yàn)中怎樣消除負(fù)效應(yīng)的影響？還有什么實(shí)驗(yàn)中采取類(lèi)似的方法去消除系統(tǒng)誤差（5分）。成績(jī)合計(jì)操作成績(jī)（30分制）：教師簽名：實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)技能測(cè)試考試標(biāo)準(zhǔn)答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、實(shí)驗(yàn)操作（30分）1、正確使用霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀和測(cè)試儀，實(shí)驗(yàn)儀和測(cè)試儀所對(duì)應(yīng)的接線柱連接正確。（10分）2、操作過(guò)程規(guī)范、正確讀出霍爾電壓、工作電流。（10分）3、完成所有實(shí)驗(yàn)的操作，實(shí)驗(yàn)完畢后能將實(shí)驗(yàn)儀器恢復(fù)原位，擺放整齊。（10分）二、測(cè)試項(xiàng)目1、求霍爾系數(shù)Rh、判斷導(dǎo)電類(lèi)型、求載流子濃度n（40分）作uh-is數(shù)據(jù)：當(dāng)固定I=0.700A不變，改變I=1.00、1.20，2.00mA時(shí)，U、U,U等間距變化。（10分）作圖：以IS為橫坐標(biāo)，UH為縱坐標(biāo)作圖，通過(guò)對(duì)6個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線UH-七圖基本為直線。（10分）求斜率：斜率值應(yīng)在4.00mVmA——5.90m匕ma之間。（5分）由斜率求R:H霍爾系數(shù)rh的值應(yīng)在6.000x10-3虻以^——10.000xio-k?y/A.T之間（8分）由Rh判斷導(dǎo)電類(lèi)型：R>0為N型半導(dǎo)體（2分）求載流子濃度n:載流子濃度n值應(yīng)在6.°°°x10——8.°°°XIO7/3之間-（5分）2、測(cè)定霍爾電壓與勵(lì)磁電流對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，作圖驗(yàn)證兩者呈線性關(guān)系（2°分）測(cè)試霍爾電壓和勵(lì)磁電流對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)：當(dāng)固定I=2.00mA不變，改變I=0.200,0.300……，0.700A時(shí)U、U……,U等間距變化。（10分）作圖驗(yàn)證線性關(guān)系：以、為橫坐標(biāo)，Uh為縱坐標(biāo)作圖，通過(guò)對(duì)6個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線Uh-Im圖線基本為直線（10分）3、問(wèn)題（10分）為什么霍爾元件都要用半導(dǎo)體材料制成而不用金屬材料？霍爾電壓與載流子濃度成反比，即導(dǎo)電材料的載流子濃度越大，霍爾系數(shù)就越小。由于金屬材料的霍爾系數(shù)很小，霍爾效應(yīng)不明顯。所以霍爾元件要用半導(dǎo)體材料制成，而不用金屬材料。（5分）本實(shí)驗(yàn)中怎樣消除負(fù)效應(yīng)的影響？還有什么實(shí)驗(yàn)中采取類(lèi)似的方法去消除系統(tǒng)誤差？為減少和消除負(fù)效應(yīng)引起的誤差，實(shí)驗(yàn)中利用了負(fù)效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電位差與樣品的工作電流、磁場(chǎng)B之間的關(guān)系，通過(guò)改變Is和B的方向的方法加以消除。即采用了對(duì)稱(chēng)測(cè)量法。對(duì)稱(chēng)測(cè)量法是一種常用的消除系統(tǒng)誤差的方法：如用對(duì)稱(chēng)測(cè)量法消除天平的不等臂誤差：用惠斯登電橋測(cè)電阻時(shí)用對(duì)稱(chēng)測(cè)量法消