大學物理實驗課后思考題全解

1、實驗一實驗一霍爾效應及其應用霍爾效應及其應用【預習思考題預習思考題】1列出計算霍爾系數(shù)列出計算霍爾系數(shù)、載流子濃度、載流子濃度n、電導率、電導率σ及遷移及遷移率μ的計算公式，并注明單位。的計算公式，并注明單位?；魻栂禂?shù)霍爾系數(shù)，載流子濃度，載流子濃度，電導率，電導率，遷移率，遷移率。2如已知霍爾樣品的工作電流如已知霍爾樣品的工作電流及磁感應強度及磁感應強度B的方向，的方向，如何判斷樣品的導電類型？如何判斷樣品的導電類型？以根據(jù)右手螺旋定

2、則，從工作電流以根據(jù)右手螺旋定則，從工作電流旋到磁感應強度旋到磁感應強度B確定確定的方向為正向，若測得的霍爾電壓的方向為正向，若測得的霍爾電壓為正，則樣品為為正，則樣品為P型，型，反之則為反之則為N型。型。3本實驗為什么要用本實驗為什么要用3個換向開關(guān)？個換向開關(guān)？為了在測量時消除一些霍爾效應的副效應的影響，需要在為了在測量時消除一些霍爾效應的副效應的影響，需要在測量時改變工作電流測量時改變工作電流及磁感應強度及磁感應強度B的方向，因此

3、就需要的方向，因此就需要2個換向開關(guān)；除了測量霍爾電壓個換向開關(guān)；除了測量霍爾電壓，還要測量，還要測量A、C間的間的電位差電位差，這是兩個不同的測量位置，又需要，這是兩個不同的測量位置，又需要1個換向開關(guān)。個換向開關(guān)?？傊?，一共需要總之，一共需要3個換向開關(guān)。個換向開關(guān)。【分析討論題分析討論題】1若磁感應強度若磁感應強度B和霍爾器件平面不完全正交，按式和霍爾器件平面不完全正交，按式（5.25）測出的霍爾系數(shù)測出的霍爾系數(shù)比實際值大還是小

4、？要準確測比實際值大還是??？要準確測定值應怎樣進行？值應怎樣進行？若磁感應強度若磁感應強度B和霍爾器件平面不完全正交，則測出的霍和霍爾器件平面不完全正交，則測出的霍爾系數(shù)爾系數(shù)比實際值偏小。要想準確測定，就需要保證磁感應比實際值偏小。要想準確測定，就需要保證磁感應因此在系統(tǒng)處于共振的條件下進行聲速測定，可以容易和因此在系統(tǒng)處于共振的條件下進行聲速測定，可以容易和準確地測定波節(jié)的位置，提高測量的準確度。準確地測定波節(jié)的位置，提高測量的準確

5、度。2.壓電陶瓷超聲換能器是怎樣實現(xiàn)機械信號和電信號之間壓電陶瓷超聲換能器是怎樣實現(xiàn)機械信號和電信號之間的相互轉(zhuǎn)換的？的相互轉(zhuǎn)換的？答：壓電陶瓷超聲換能器的重要組成部分是壓電陶瓷環(huán)。答：壓電陶瓷超聲換能器的重要組成部分是壓電陶瓷環(huán)。壓電陶瓷環(huán)由多晶結(jié)構(gòu)的壓電材料制成。這種材料在受到壓電陶瓷環(huán)由多晶結(jié)構(gòu)的壓電材料制成。這種材料在受到機械應力，發(fā)生機械形變時，會發(fā)生極化，同時在極化方機械應力，發(fā)生機械形變時，會發(fā)生極化，同時在極化方向產(chǎn)生電

6、場，這種特性稱為壓電效應。反之，如果在壓電向產(chǎn)生電場，這種特性稱為壓電效應。反之，如果在壓電材料上加交變電場，材料會發(fā)生機械形變，這被稱為逆壓材料上加交變電場，材料會發(fā)生機械形變，這被稱為逆壓電效應。聲速測量儀中換能器電效應。聲速測量儀中換能器S1作為聲波的發(fā)射器是利用作為聲波的發(fā)射器是利用了壓電材料的逆壓電效應，壓電陶瓷環(huán)片在交變電壓作用了壓電材料的逆壓電效應，壓電陶瓷環(huán)片在交變電壓作用下，發(fā)生縱向機械振動，在空氣中激發(fā)超聲波，把電信

7、號下，發(fā)生縱向機械振動，在空氣中激發(fā)超聲波，把電信號轉(zhuǎn)變成了聲信號。換能器轉(zhuǎn)變成了聲信號。換能器S2作為聲波的接收器是利用了壓作為聲波的接收器是利用了壓電材料的壓電效應，空氣的振動使壓電陶瓷環(huán)片發(fā)生機械電材料的壓電效應，空氣的振動使壓電陶瓷環(huán)片發(fā)生機械形變，從而產(chǎn)生電場，把聲信號轉(zhuǎn)變成了電信號。形變，從而產(chǎn)生電場，把聲信號轉(zhuǎn)變成了電信號?！痉治鲇懻擃}分析討論題】1.為什么接收器位于波節(jié)處，晶體管電壓表顯示的電壓值為什么接收器位于波節(jié)處，