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霍尔实验.doc实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】 、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。 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】 B和霍尔器件平面不完全正交,按式(-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。 ,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】 ?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。 ? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交变电场,材料会发生机械形变,这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器 S1 作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应,压电陶瓷环片在交变电压作用下,发生纵向机械振动,在空气中激发超声波,把电信号转变成了声信号。换能器 S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应,空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变,从而产生电场,把声信号转变成了电信号。【分析讨论题】 ,晶体管电压表显示的电压值是最大值? 答:两超声换能器间的合成波可近似看成是驻波。其驻波方程为A(x)为合成后各点的振幅。当声波在媒质中传播时,媒质中的压强也随着时间和位置发生变化,所以也常用声压