近年來,有關(guān)霍爾效應(yīng)的問題在各類考試中頻繁出現(xiàn)。在教學(xué)中霍爾問題也得到了格外的重視和不斷的挖掘。下面,對教學(xué)中涉及的幾個問題進(jìn)行初步的探討,希望能起到拋磚引玉的作用。
一、什么是霍爾效應(yīng)
對什么是霍爾效應(yīng),教材中有兩處敘述:
1.1879年,美國物理學(xué)家E.H.霍爾觀察到,在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體,當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時,導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差,后來,大家就把這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。(人教版高中物理,第三版,下同。選修3-1,第103頁)
2.在一個很小的矩形半導(dǎo)體(例如砷化銦)薄片上,制作四個電極E、F、M、N,它就構(gòu)成了一個霍爾元件。在E、F間通入恒定的電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,則薄片中的載流子就在洛倫茲力的作用下,向著與電流和磁場都垂直的方向漂移,使M、N間出現(xiàn)了電壓,稱為霍爾電壓。(選修3-2,第55頁)
在教學(xué)中就有學(xué)生提到:霍爾元件的材料到底是導(dǎo)體還是半導(dǎo)體呢?下面,我們推導(dǎo)霍爾電壓公式后再來解釋這問題。
二、霍爾電壓公式的