实验一 霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数 、载流子浓度 n、电导率 σ 及迁移率μ 的计算公式,并注明单位。 霍尔系数 ,载流子浓度 ,电导率 ,迁移率 。 2.如已知霍尔样品的工作电流 及磁感应强度 B 的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流 旋到磁感应强度 B 确定的方向为正向,若测得的霍尔电压 为正,则样品为 P 型,反之则为 N 型。 3.本实验为什么要用3 个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流 及磁感应强度 B 的方向,因此就需要 2个换向开关;除了测量霍尔电压 ,还要测量 A、C 间的电位差 ,这是两个不同的测量位置,又需要 1 个换向开关。总之,一共需要 3 个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度 B 和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5) 测出的霍尔系数 比实际值大还是小?要准确测定 值应怎样进行? 若磁感应强度 B 和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数 比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强 度B 和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流 的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d 的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压 的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二 声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1 处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动 S1 至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2 接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统 处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超...