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文档简介

一、洛仑兹力,n-电荷数密度 v-电荷定向运动速度,Idl受的安培力,电流,Idl中的运动电荷数,每个带电粒子受到的磁场力洛仑兹力,洛仑兹力：,洛仑兹力公式,（1）大小： f=qvBsin,（2）方向：右手螺旋,2、洛仑兹力特点,3、运动电荷在磁场中运动情况,（1）,在磁场中做匀速直线运动。,（2）,洛仑兹力提供向心力，,作匀速率圆周运动。,螺距,应用 电子光学 , 电子显微镜等 .,磁聚焦 在均匀磁场中某点 A 发射一束初速相差不大的带电粒子, 它们的 与 之间的夹角 不尽相同 , 但都较小, 这些粒子沿半径不同的螺旋线运动, 因螺距近似相等, 都相交于屏上同一点, 此现象称之为磁聚焦 .,二、霍耳效应,霍耳效应：由于洛仑兹力作用，处于磁场中的载流导体内部产生一横向电场和横向电压的现象。,1 实验,（1）实验装置,x方向通电流 I,y方向加磁场,z方向有横向电场和横向电势差,霍耳电势差 UH=(U上-U下),霍耳电场 EH,（2）实验结果证明：,可写成等式:,仅与材料的性质和状态有关,霍耳系数,2 微观解释,（1）霍耳效应的成因：,q=-e,稳定，则有稳定的,无横向漂移,(2)确定霍耳系数,q=-e,3 霍耳效应的应用,（1）磁流体发电,磁流体发电机的原理,等离子体高速运动进入磁场,霍耳效应,霍耳电势差UH,发电机的电动势,磁场力扮演了非静电力的角色,P 型半导体,（2）判断半导体的类型,N 型半导体,（3）测量半导体载流子浓度；,（4）测 量 （高斯计） ；,四、量子霍耳效应,1980年，德国物理学家冯克利青（K.Von.Klitzing）发 现了量子霍耳效应。,获得1985诺贝尔物理学奖,（2）表达式 ,霍耳电阻,1 整数量子霍耳效应,在温度很低（T1K ）、和磁场很强（ ）的条件下，半导体的二维电子系统（如表面吸附层、液晶薄膜等）的霍耳电阻 和磁场的关系曲线不再是线性的，而是在总的直线趋势上出现了一系列平台，这些平台称为量子化霍耳电阻，在每个平台处，RH 随 B 的变化保持不变；这种效应称为量子霍耳效应,整数量子霍尔效应,2 分数量子霍耳效应,（1）1984年，崔 奇（D.C.Tsui）等人在更强的磁场（ ）和更低的温度（ ）时发现分数量子霍耳效应。1998诺贝尔物理学奖,（2）表达式：,3 量子霍耳效应的应用,在理想条件下，量子霍耳电阻 的测量误差仅为百万分之一，有,已经将其用于计量学，作为电阻标准,m1时,（2）测量h,（1）建立直流电阻基准,解：,例1 设金属板上板为M，下板为N，间距为d，垂直至纸面方向加上均匀磁场 ；等离子体以速度 进入两极板间，求两极板间霍耳电势差 的大小,所以是
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