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法拉第效应实验报告

法拉第效应实验报告
法拉第效应实验报告

旁观者效应实验

实验地点: 繁华的街口 实验人数: 三人以下简称A.B.C 实验过程: (1)A乔装成路人,走在街口的时候假装突然发病,慢慢坐在地上,然后呼救。 (2)此时C在一隐蔽处,用DV机记录在A假装发病倒地过程中及接下来一段时间里,路人对A发生这一情况所做出的反应。 (3)一段时间过后,B乔装成路人,在走过A时,上前询问A的情况,并进行救助。(4)C在一旁用DV机记录在B做出上前询问及救助后,路人又是怎样的反应。 实验现象: 现象一:在A乔装成路人并在街口发病后,过往的众多路人并未上前进行救助或是拨打110,120等急救电话,期间有路人驻足观看,回头张望,抑或视而不见。 现象二:在B上前询问进行救助的行为发生后,有一个路人也走上前询问,接着跟多的路人上前围观和帮助。 实验结论: 现象一和现象二可以分别称为责任分散效应和从众效应。 责任分散效应也称为旁观者效应,是指对某一件事来说,如果是单个个体被要求单独完成任务,责任感就会很强,会作出积极的反应。但如果是要求一个群体共同完成任务,群体中的每个个体的责任感就会很弱,面对困难或遇到责任往往会退缩。因为前者独立承担责任,后者期望别人多承担点儿责任。“责任分散”的实质就是人多不负责,责任不落实。 正是由于在紧急状态下有其他目击者在场,才使旁观者无动于衷。旁观者效应,他们解释道,不是在于旁观者的“病态”人格,而是在于旁观者对其他观察者的反应。旁观者数量越大,旁观者效应越明显。总体来说,当紧急情形出现时,如果只有一人在场,约有半数的人会伸手相救;如果知道还有另外一个人在场,援助者只有33%;如果知道还有更多的人在场,援助者只有22%。 人们常常要以别人为参照物来定位自己,通过观察别人来判断自己是否正确,所以这就导致了多人在场时反应会变慢。同时每个人都以为别人会做,自己就不做了,或者抱着罚不责众的心态,所以也就没有人会上前帮助或报警了。 从众效应作为一个心理学概念,是指个体在真实的或臆想的群体压力下,在认知上或行动上以多数人或权威人物的行为为准则,进而在行为上努力与之趋向一致的现象。从众效应既包括思想上的从众,又包括行为上的从众。从众是一种普遍的社会心理现象,从众效应本身并无好坏之分,其作用取决于在什么问题及场合上产生从众行为,具体表现在两个方面:一是具有积极作用的从众正效应; 二是具有消极作用的从众负效应。 积极的从众效应可以互相激励情绪,做出勇敢之举,有利于建立良好的社会氛围并使个体达到心理平衡,反之亦然。 正是由于B的救助行为给旁人的引导,所以更多的人上前救助。

法拉第效应实验报告

法拉第效应 一.实验目的 1.初步了解法拉第效应的经典理论。 2.初步掌握进行磁光测量的方法。 二.实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度F θ与光波在介质中走过的路程l 及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量H B 成正比,这个规律又叫法拉第一费尔得定律,即 F H VB l θ= ()1 比例系数V 由物质和工作波长决定,表征着物质的磁光特性,这个系数称为费尔得常数,它与光频和温度有关。几乎所有的物质都有法拉第效应,但一般都很不显著。不同物质的振动面旋转的方向可能不同。一般规定:旋转方向与产生磁场的螺线管中电流方向一致的,叫正旋(0V >)反之叫负旋(0V <)。 法拉第效应与自然旋光不同,在法拉第效应中,对于给定的物质,偏振面相对于实验室坐标的旋转方向,只由B 的方向决定和光的传播方向无关,这个光学过程是不可逆的。光线往返一周,旋光角将倍增。而自然旋光则是可逆的,光线往返一周,累积旋光角为零。与自然旋光类似,法拉第效应也有色散。含有三价稀土离子的玻璃,费尔德常数可近似表示为: ()1 22t V K λλ-=- ()2 这里K 是透射光波长t λ,有效的电偶极矩阵元,温度和浓度等物理量的函数,但是与入射波长λ无关。这种V 值随波长而变的现象称为旋光色散。 2.法拉第效应的经典理论 从光波在介质中传播的图像看,法拉第效应可以这样理解:一束平行于磁场方向传播的平面偏振光,可以看作是两柬等幅的左旋和右旋偏振光的叠加,左旋和右旋是相对于磁场方向而言的。介质中受原子核束缚的电子在人射光的两旋转电矢量作用下,作稳态的圆周运动。在与电子轨道平面相垂直的方向上加一个磁场B ,则在电子上将引起径向力M F ,力的方向决定于光的旋转方向和磁场方向。因此,电子所受的总径向力可以有两个不同的值。轨道半径

霍尔效应实验报告98010

霍尔效应与应用设计 摘要:随着半导体物理学的迅速发展,霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。本文主要通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。 关键词:霍尔系数,电导率,载流子浓度。 一.引言 【实验背景】 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,称为霍尔效应。 如今,霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且随着电子技术的发展,利用该效应制成的霍尔器件,由于结构简单、频率响应宽(高达10GHz )、寿命长、可靠性高等优点,已广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面。 【实验目的】 1. 通过实验掌握霍尔效应基本原理,了解霍尔元件的基本结构; 2. 学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、迁移率等参数的实验方法和技术; 3. 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 4. 学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。 二、实验内容与数据处理 【实验原理】 一、霍尔效应原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。如图1所示。当载流子所受的横电场力与洛仑兹力相等时,样品两侧电荷的积累就达到平衡,故有 B e eE H v = 其中E H 称为霍尔电场,v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。设试样的宽度为b , ? a

厚度为d ,载流子浓度为n ,则 bd ne t lbde n t q I S v =??=??= d B I R d B I ne b E V S H S H H =?= ?=1 比例系数R H =1/ne 称为霍尔系数。 1. 由R H 的符号(或霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。 2. 由R H 求载流子浓度n ,即 e R n H ?= 1 (4) 3. 结合电导率的测量,求载流子的迁移率μ。 电导率σ与载流子浓度n 以及迁移率μ之间有如下关系 μσne = (5) 即σμ?=H R ,测出σ值即可求μ。 电导率σ可以通过在零磁场下,测量B 、C 电极间的电位差为V BC ,由下式求得σ。 S L V I BC BC s ?= σ(6) 二、实验中的副效应及其消除方法: 在产生霍尔效应的同时,因伴随着多种副效应,以致实验测得的霍尔电极A 、A′之间的电压为V H 与各副效应电压的叠加值,因此必须设法消除。 (1)不等势电压降V 0 如图2所示,由于测量霍尔电压的A 、A′两电极不可能绝对对称地焊在霍尔片的两侧,位置不在一个理想的等势面上,Vo 可以通过改变Is 的方向予以消除。 (2)爱廷豪森效应—热电效应引起的附加电压V E 构成电流的载流子速度不同,又因速度大的载流子的能量大,所以速度大的粒子聚集的一侧温度高于另一侧。电极和半导体之间形成温差电偶,这一温差产生温差电动势V E ,如果采用交流电,则由于交流变化快使得爱延好森效应来不及建立,可以减小测量误差。 (3)能斯托效应—热磁效应直接引起的附加电压V N

从众效应

从众效应 【从众效应】“也称乐队花车效应”,也就是我们通常所说的“随大流”,是指当个体受到群体的影响,包括引导或施加的压力时,会怀疑并改变自己原来的想法、判断以及行为,并且朝着与群体大多数人一致的方向变化。从众效应可以是因为对方“人多势众带来的气场上的压迫感”,也包括有对方“有权威性或者领导性”,迫于对这些非本直接和客观因素的影响而从众。 比如,在大学课堂上教授拿出一个瓶子,说是某种名贵的精油,在点燃后,教室里有同学说闻到了花香,还有同学说是玫瑰花香,后来几乎所有人都闻到玫瑰花香。最后,教授说这只是一瓶普通的自来水。所以,第一个说闻到玫瑰花香的同学也许是一种联想导致的错觉,而后边说闻到玫瑰花香的同学是追随他人所产生的趋同性,如果说第一位同学是心理暗示起了作用,那么后边的一众同学是受了从众心理的影响。而这种从众心理效应本质上没有侵害任何一方的利益,所以最后同学们呵呵一笑,这个课题小测式就结束了。 众效应产生的原因 1.当个体在群体中,为了适应环境,融入集体,个体会倾向于跟从大众的一致性喜好。 2.当个体担心自己偏离群体,不想被突出,被独立,于是选择从众。 3.当个体对某个问题、事件缺乏自己独立见解时,或者对自己的答案不确定时,个体特别容易倾向于对照群体其他大多数的意见,选择从众。 4.当个体对群体认可度高,经常会过滤自己的观点,出现盲目从众。 5.还有,当群体中有权威人物时,个体也会倾向于相信群体的意见,看法,于是也陷入从众效应。 再深入的分析,有些从众行为也只是表现上的从众 1?表面服从,内心也接受,所谓口服心服;

2?口服心不服,出于无奈只得表面服从,违心从众; 3?完全随大流,谈不上服不服的问题。 与其人云亦云,不如独立思考 研究表明,女性比男性容易从众,幼儿,青少年比成人容易从众,缺乏自信的比自信的人容易从众。 顺便分析一下类似的一个心理学效应——责任分散效应。 它属于群体心理学的领域,在某个场景或某个事件中,单个个体的责任感会很强,会对情况做出积极的反应,如果是处于群体中,个体责任感就会减弱很多,往往会不采取行动或比较懈怠,它也叫做旁观者效应。例如:在某个紧急的情况下,某人有危险或者境地,如果只有一个人在场,他往往会采取行动,施于援手,因为此时他的责任感很强。不想因为对于事情置之不理感到内疚或者负罪,而当处于群体中时,责任就被分散,他会想反正还有其他人,不单只有我,这种情况就造成就集体冷漠,三个和尚没水喝就源于心理学效应。 其实从众也有它的积极影响,当人在情境不确定的时候,其他人的行为最具有参考价值,具备行为参照的功能。特别在职场中,新人往往选择与同事保持一致,这样可以更容易的被团队接受。另外,在团队凝聚力方面,也表现出从众的行为可以更受团队认同。 一群幼小的沙鸥,无忧无虑地嬉戏在绿色的湖水中。一只勇敢的小沙鸥尝试着,挣扎着,试图展开翅膀飞向蓝天。它一次次不停地扑摔着,挣扎着,失败着,其余的沙鸥只是看着,突然间,那只沙鸥成功了,自由地翱翔于天际。在那只飞的沙鸥引领下,第二只、第三只沙鸥开始了同样的尝试……突然有一天,所有的沙鸥都学会了飞翔。 所以,积极的从众效应可以互相激励情绪,做出勇敢之举,有利于建立良好的社会氛围和完成群体目标,能使个体达到心理平衡,增强内心的安全感和自信心,还有助于学习他人的智慧经验,扩大视野,克服固执己见、盲目自信修正自己的思维方式等。

浅谈课堂气氛中的从众效应

浅谈课堂气氛中的从众效应 摘要:在现实生活中,课堂气氛已经成为许多家长和孩子衡量学校教育质量的一个关键指标。通过对现实生活中课堂的研究以课堂气氛为出发点发现其中存在的从众效应与课堂气氛的好坏有着密切的联系,以综述的方法探讨了课堂气氛中从众效的原因及其对课堂气氛的积极和消极作用,并提出如何对课堂气氛中的从众效应进行调控,对目前的课堂教学有实际意义。 关键词:课堂气氛从众效应作用 调控 中小学教学通常都是在课堂内进行的,因此课堂气氛是促进或抑制学生学习的重要因素,关系到学生的学习积极性和学习成绩的好坏。许多教育实践表明良好的课堂气氛能使学生情绪高昂,智力活动呈最佳状态,还会使学生得到一种愉快成功的体验,并陶冶情操保持一种积极的学习心态。因此,心理学家通过实验研究从不同角度分析了影响课堂气氛的因素,但并没有系统的从众的角度来研究。教育学家认为个别学生的态度与情感并不构成课堂气氛,当多数学生具有一致的态度与情感时就会形成具有优势的课堂气氛。因此,存在于班级的从众效应是影响课堂气氛的一个重要因素,在参考各种文献和名家观点的基础上分析从众效应对课堂气氛的影响,从现实的角度来考察从众与课堂气氛的关系,对当代课堂教学有重要意义。 1 课堂气氛 课堂气氛,又称班风,通常指伴随师生之间的人际互动而形成的某些占优势的态度和情感的综合状态。在实际教学中,我们经常看到不同类型的课堂气氛,有的课堂气氛积极热烈,有的则拘谨沉默,死气沉沉。即使是同一个课堂在不同的任课老师的指导下也是大不相同。实践表明,学生之间的相互感染可以影响课堂气氛,其中隐含着一种心理学效应——从众效应。 班级是一个特殊的群体,在这群体中有一定的社会交往结构,有多种人际关系、社会气氛、行为规范等等,日常的课堂教学正是在这样一个相对封闭的教学系统中进行,学生处于这种封闭的集体环境中很容易彼此影响形成群体压力。当课堂上大部分同学都积极回答问题时,其余的同学迫于群体压力或为了与群体保持一致也积极思考这样全班就会形成积极和谐的课堂气氛,在这种气氛下就会不

法拉第效应与磁光调制实验

法拉第效应与磁光调制实验 1845年,法拉第(M.Faraday)在探索电磁现象和光学现象之间的联系时,发现了一种现象:当一束平面偏振光穿过介质时,如果在介质中,沿光的传播方向上加上一个磁场,就会观察到光经过样品后偏振面转过一个角度,即磁场使介质具有了旋光性,这种现象后来就称为法拉第效应。法拉第效应第一次显示了光和电磁现象之间的联系,促进了对光本性的研究。之后费尔德(Verdet)对许多介质的磁致旋光进行了研究,发现了法拉第效应在固体、液体和气体中都存在。 法拉第效应有许多重要的应用,尤其在激光技术发展后,其应用价值越来越受到重视。如用于光纤通讯中的磁光隔离器,是应用法拉第效应中偏振面的旋转只取决于磁场的方向,而与光的传播方向无关,这样使光沿规定的方向通过同时阻挡反方向传播的光,从而减少光 于激光多级放大和高分辨率的纤中器件表面反射光对光源的干扰;磁光隔离器也被广泛应用Array激光光谱,激光选模等技术中。在磁场测量方面,利用法拉第 效应驰豫时间短的特点制成的磁光效应磁强计可以测量脉冲 强磁场、交变强磁场。在电流测量方面,利用电流的磁效应和 光纤材料的法拉第效应,可以测量几千安培的大电流和几兆伏 的高压电流。 磁光调制主要应用于光偏振微小旋转角的测量技术,它是 通过测量光束经过某种物质时偏振面的旋转角度来测量物质 的活性,这种测量旋光的技术在科学研究、工业和医疗中有广 泛的用途,在生物和化学领域以及新兴的生命科学领域中也是 重要的测量手段。如物质的纯度控制、糖分测定;不对称合成 M.Faraday(1791-1876) 化合物的纯度测定;制药业中的产物分析和纯度检测;医疗和 生化中酶作用的研究;生命科学中研究核糖和核酸以及生命物质中左旋氨基酸的测量;人体血液中或尿液中糖份的测定等。 一、实验目的 1. 用特斯拉计测量电磁铁磁头中心的磁感应强度,分析线性范围。 2. 法拉第效应实验:正交消光法检测法拉第磁光玻璃的费尔德常数。 3. 磁光调制实验:熟悉磁光调制的原理,用倍频法精确测定消光位置;精确测量不同样品 的费尔德常数。 二、实验原理 1、法拉第效应 实验表明,在磁场不是非常强时,如图1所示,偏振面旋转的角度θ与光波在介质中走 d B成正比,即: 过的路程及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量 θ (1) = VBd 比例系数V由物质和工作波长决定,表征着物质的磁光特性,这个系数称为费尔德(Verdet)常数。附录中,表1为几种物质的费尔德常数。几乎所有物质(包括气体、液体、固体)都

大学物理实验报告霍尔效应

大学物理实验报告霍尔效应 一、实验名称:霍尔效应原理及其应用二、实验目的:1、了解霍尔效应产生原理;2、测量霍尔元件的、曲线,了解霍尔电压与霍尔元件工作电流、直螺线管的励磁电流间的关系;3、学习用霍尔元件测量磁感应强度的原理和方法,测量长直螺旋管轴向磁感应强度及分布;4、学习用对称交换测量法(异号法)消除负效应产生的系统误差。 三、仪器用具:YX-04 型霍尔效应实验仪(仪器资产编号)四、实验原理:1、霍尔效应现象及物理解释霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。对于图1 所示。半导体样品,若在x 方向通以电流,在z 方向加磁场,则在y 方向即样品A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的电场,电场的指向取决于样品的导电类型。显然,当载流子所受的横向电场力时电荷不断聚积,电场不断加强,直到样品两侧电荷的积累就达到平衡,即样品A、A′间形成了稳定的电势差(霍尔电压)。设为霍尔电场,是载流子在电流方向上的平均漂移速度;样品的宽度为,厚度为,载流子浓度为,则有:(1-1) 因为,,又根据,则(1-2)其中称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。只要测出、以及知道和,可按下式计算:(1-3)(1-4)为霍尔元件灵敏度。 根据RH 可进一步确定以下参数。(1)由的符号(霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。判别的方法是按图1 所示的和的方向(即测量中的+,+),若测得的 <0(即A′的电位低于A 的电位),则样品属N 型,反之为P 型。(2)由求载流子浓度,即。应该指出,这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得到的。严格一点,考虑载流子的速度统计分布,需引入的修正因子(可参阅黄昆、谢希德著《半导体物理学》)。(3)结合电导率的测量,求载流子的迁移率。电导率与载流子浓度以及迁移率之间有如下关系:(1-5)2、霍尔效应中的副效应及其消除方法上述推导是从理想情况出发的,实际情况要复杂得多。产生上述霍尔效应的同时还伴随产生四种副效应,使的测量产生系统误差,如图 2 所示。 (1)厄廷好森效应引起的电势差。由于电子实际上并非以同一速度v 沿y 轴负向运动,速度大的电子回转半径大,能较快地到达接点3 的侧面,从而导致3 侧面较4 侧面集中较多能量高的电子,结果3、4 侧面出现温差,产生温差电动势。 可以证明。的正负与和的方向有关。(2)能斯特效应引起的电势差。焊点1、2 间接触电阻可能不同,通电发热程度不同,故1、2 两点间温度可能不同,于是引起热扩散电流。与霍尔效应类似,该热扩散电流也会在 3、4 点间形成电势差。 若只考虑接触电阻的差异,则的方向仅与磁场的方向有关。(3)里纪-勒杜克效应产生的电势差。上述热扩散电流的载流子由于速度不同,根据厄廷好森效应同样的理由,又会在3、4 点间形成温差电动势。的正负仅与的方向有关,而与的方向无关。(4)不等电势效应引起的电势差。由于制造上的困难及材料的不均匀性,3、4 两点实际上不可能在同一等势面上,只要有电流沿x 方向流过,即使没有磁场,3、4 两点间也会出现电势差。的正负只与电流的方向有关,而与的方向无关。综上所述,在确定的磁场和电流下,实际测出的电压是霍尔

最新法拉第旋光效应实验报告资料

法拉第旋光效应实验报告 一.实验目的: 1.了解和掌握法拉第效应的原理; 2.了解和掌握法拉第效应的实验装置结构及实验原理; 3.测量法拉第效应偏振面旋转角与外加磁场电流I的关系曲线。二.实验仪器: LED 发光二极管(或白光光源和滤波片),偏振片,透镜,直流励磁电源,导轨,偏振片,集成霍尔元件,稳压电源等。三.实验原理和操作步骤: 天然旋光现象。 当线偏振光通过某些透明物质(如石英、糖溶液、酒石酸溶液等)后.其振动面将以光的传播方 向为轴旋转一定的角度,这种现象称为旋光现象。1811 年阿拉果首先发现石英有旋光现象,以后 毕奥(J. B. Biot)和其他人又发现许多有机液体和有机物溶液也具有旋光现象。凡能使线偏振光 振动面发生旋转的物质称为旋光物质,或称该物质具有旋光性。 图3.1 石英的旋光现象 如图3.1 所示,1P 和2P 分别为起偏器和检偏器(正交)。显然,在没有旋光物质时,2P 后面的视场是暗的。当在1P 和2P 之间加入旋光物质后2P 后的视场将变亮,将2P 旋转某一角度后,视场又将变暗。这说明线偏振光透过旋光物质后仍然是线偏振光,只是其振动面旋转了一个角度。 振动面旋转的角度称为旋光度,用?表示。 线偏振光通过旋光晶体时,旋光度?和晶体厚度 d 成正比,即 d α ? = (3.1)式中,α是比例系数,与旋光晶体的性质、温度以及光的频率有关,称为该晶体的旋光率。 不同的旋光物质可以使线偏振光的振动面向不同的方向旋转.人们对旋光方

向作下述约定: 迎着光传播方向观察,若出射光振动面相对于入射光扳动面沿顺时针方向旋转为右旋;沿逆时针方向旋转称为左旋.在图 3.1 中,若在1P 前加一个白色光源,由于不同波长的光旋转角度不同,因此到达2P 时有一部分光能透过去,有些光透不过去,有些能部分透过去,所以2P 后的视场是彩色的,旋转2P 其法拉第旋光效应25色彩会发生变化,这种现象叫做旋光色散。 2. 旋光现象的菲涅耳解释。 菲涅耳提出了一种唯象理论来解释物质的旋光性质。线偏振光可以分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。左旋圆偏振光和右旋圆偏振光以相同的角速度沿相反方向旋转,它们合成为在一直线上振动的线偏振光。在旋光物质中左旋圆偏振光和右旋圆偏振光传播的相速度不相同。假定右旋圆偏振光在某旋光物质中传播速度比左旋圆偏振光的速度快,在旋光物质出射面处观察,于右旋圆偏振光速度快,因此右旋圆偏振光振幅旋转过的角度较大,在出射面处,两圆偏光合成的线偏振光PE 的振动方向比起原来(进入旋光物质前)的振动方向0 PE 来,顺时针方向转过角度θ,这就是右旋。当材料中左旋圆偏振光的相速度较大时.就是左旋光材料。 3. 磁致旋光。 前面介绍的是物质的天然旋光性,实际上,有些物质本身不具有旋光性,但在磁场作用下就有旋光性了,就是前面介绍的法拉第旋光效应,也叫磁致旋光效应。磁致旋光中振动面的旋转角?和样品长度L 及磁感应强度B 成正比,即有VLB = ?(3.2)式中V 是—个与物质的性质、光的频率有关的常数,称为维尔德(Verdet)常数。某些物质的维尔德磁致旋光也有左右之分.我们规定:当光的传播方向和磁场方向平行时迎着光的方向观察,光的振动面向左旋转(逆时针),则维尔德常数为正。旋光现象的唯象解释 近代物理实验讲义 4. 磁致旋光的经典唯象解释。 可以用唯象模型来说明磁致旋光效应。电子在左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的电场作用下作左旋和右旋圆周运动,电子运动平面与磁场垂直。电子在磁场中受到洛仑兹力,其方向向着电子轨道中心或背着轨道中心,视速度的方向而定注意:电子本身带负电荷。在洛仑兹力向着轨道中心的情况中,电子受到的向心力增加,电子旋转速率增大。在洛仑兹力背向轨道中心的情况中,电子旋转变慢。电子旋转快慢的变化影响了圆偏振光电场矢量旋转角速度。当光从磁光媒质出射时重新合成线偏振光。由于在媒质中左旋和右旋的速率不同,合成偏振光的振动面转过了一个角度。从图上可以看出,电子旋转速率变化只决定于磁场方向与电子旋转方向,而与光的传播方向无关。值得注意的是,天然旋光的旋转方向与光的传播方向有关,而磁致旋光的旋转方向与光的传播方向无关,而决定于外加磁场的方向。如图 3.5 所示,若将出射光再反射回晶体,则通过天然旋光晶体的线偏光沿原路返回后振动面将回复原位,而通过磁致旋光晶体的线偏光将继续旋光,其振动面与原振动面夹角更大。磁致旋转现象是由于外磁场存在时物质的原子或分子中的电子进动而引起的。这种进动的结果,使物体对顺时针与逆时针的圆偏振光产生不同的折射率。因此方向不同的圆偏振光的传播速度不同,引起了振动面的旋转。 四.

81 法拉第磁光效应

§8.1 法拉第磁光效应 法拉第磁光效应是一种通过外加电磁场方式产生旋光现象的实验现象,充分反应了光与物质之间的相互作用。磁光效应在许多领域都有着广泛应用,如强磁场测量、磁光材料等。 【实验目的】 了解法拉第磁光效应的基本规律; 学习掌握使用光传感器及虚拟仪器软件测量Verdet 常数的方法。 【实验原理】 观察法拉第效应的装置如下图所示,由起偏器P1产生线偏振光,光线穿过带孔的电磁铁,沿着(或逆着)磁场方向透过样品,当励磁线圈中没有电流(无磁场)时,使检偏器P2的偏振方向与P1正交,这时发生消光现象。这表明,振动面在样品中没有旋转,通过励磁电流产生强磁场后,则发现必须将P2的振动方向转过角?,才出现消光,这表明,振动面在样品中转过了?,这就是磁致旋光或法拉第效应。对于给定的物质,振动面的旋转与样品的长度l 、磁感应强度B 成正比。 V l B ??=Δ? 其中比例系数V 叫做Verdet 常数。 由原子物理的有关知识,可得: 2e dn V mc d l l = 其中:e,m 为电子电荷和质量,c 为光速,n 为光在透明介质中的折射率,它是波长λ的函数n(λ),这个定义适合广泛的光谱范围。 对于重火石玻璃 14 231.810 ()dn m d l l -¥= 因此V 正比于1/λ2: 14 2 1.8102e V mc l -¥=-? (3)

荷质比e/m 可以根据纯光学测量和已知光速计算得到。在一些物质中用这种方法得到的e/m 值和理论值符合得很好,说明在这些物质中,法拉第效应是由于电子得本征振动引起的。在这个实验中,磁场的强度不足以使方程(1)和(2)发生数量级的变化。所以我们只做以下的工作。 Δ和磁场B的关系。 a)验证? b)证明Verdet常数随波长增加而减少。 将细绳交叉着系在检偏片上,并将它们装在量角器上,这样就能精确的确定光转过的角度。 所有偏振片的设置多可以通过这种方法读出。 【实验仪器】 100W 汞灯偏振片线圈高斯计单色滤光片光传感器虚拟仪器 【实验内容】 1 实验装置调整 如下图,将绳系在检偏器上,参照检偏器的量角器使绳处于正确的位置和角度,最好用丝绳。将变压器放在基坐上,使基坐的点相对。 安装汞灯:用100w的灯泡和反射器,在照片滑板上装上热绝缘的过滤片。 光路调节(图2):首先将装置安装成没有偏振片(2)透镜(4)的方式。打开汞灯,通过聚光器在墙上形成灯丝的像,调节光源和磁极使光线尽可能的通过磁极的孔,将重火石玻璃放在光路中,用两个磁极夹住它,但手不要碰到它透光面,然后将磁极固定住。在光轴上放上透镜(4)。调节带有细绳的检偏器(5)和透镜(4)的距离,使得检偏——滤光片能被照亮。插入起偏片(2)。 2 校正B=f(I);I为线圈电流 拿开重火石玻璃,用高斯计测量测量两磁极间的场强B,光传感器及虚拟仪器软件测线圈中的电流I,作B-I图。 3 磁场B和偏振盘的旋角?Δ的关系。(方程(1))。

霍尔效应实验报告(DOC)

大学 本(专)科实验报告 课程名称: 姓名: 学院: 系: 专业: 年级: 学号: 指导教师: 成绩: 年月日

? (实验报告目录) 实验名称 一、实验目的和要求 二、实验原理 三、主要实验仪器 四、实验内容及实验数据记录 五、实验数据处理与分析 六、质疑、建议

霍尔效应实验 一.实验目的和要求: 1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数. 2、测绘霍尔元件的s H I V -,M H I V -曲线了解霍尔电势差H V 与霍尔元件控制(工作)电流s I 、励磁电流M I 之间的关系。 3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。 4、判断霍尔元件载流子的类型,并计算其浓度和迁移率。 5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。 二.实验原理: 1、霍尔效应 霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应,从本质上讲,霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积,从而形成附加的横向电场。 如右图(1)所示,磁场B 位于Z 的正向,与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流s I (称为控制电流或工作电流),假设载流子为电子(N型半 导体材料),它沿着与电流s I 相反的X负向运动。 由于洛伦兹力L f 的作用,电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B 侧偏转,并使B侧形成电子积累,而相对的A 侧形成正电荷积累。与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力E f 的作用。随着电荷积累量的增加,E f 增大,当两力大小相等(方向相反)时,L f =-E f ,则电子积累便达到动态平衡。这时在A 、B 两端面之间建立的电场称为霍尔电场H E ,相应的电势差称为霍尔电压H V 。 设电子按均一速度V 向图示的X 负方向运动,在磁场B 作用下,所受洛伦兹力为L f =-e V B 式中e 为电子电量,V 为电子漂移平均速度,B 为磁感应强度。 同时,电场作用于电子的力为 l eV eE f H H E /-=-= 式中H E 为霍尔电场强度,H V 为霍尔电压,l 为霍尔元件宽度

社会心理学--从众心理

从众心理 从众心理即指个人受到外界人群行为的影响,而在自己的知觉、判断、认识上表现出符合于公众舆论或多数人的行为方式,而实验表明只有很少的人保持了独立性,没有被从众,所以从众心理是大部分个体普遍所有的心理现象。由一个人或一个团体的真实的或是臆想的压力所引起的人的行为或观点的变化。“羊群效应”是指管理学上一些企业的市场行为的一种常见现象。 经济学里经常用“羊群效应”来描述经济个体的从众跟风心理。因此,“羊群效应”就是比喻人都有一种从众心理,从众心理很容易导致盲从,而盲从往往会陷入骗局或遭到失败。 (1)由于“羊群行为”者往往抛弃自己的私人信息追随别人,这会导致市场信息传递链的中断。但这一情况有两面的影响:第一,“羊群行为”由于具有一定的趋同性,从而削 弱了市场基本面因素对未来价格走势的作用。(2)如果“羊群行为”超过某一限度,将诱发另一个重要的市场现象一一过度反应的出现。(3)所有“羊群行为”的发生基础都是信息的不完全性。因此,一旦市场的信息状态发生变化,如新信息的到来,“羊群行为”就会瓦解。这时由“羊群行为”造成的股价过度上涨或过度下跌,就会停止,甚至还会向相反的方向过度回归。这意味着“羊群行为”具有不稳定性和脆弱性。 由于信息相似性产生的类羊群效应由于信息不完全产生的羊群效应 从众效应 引发大学生从众效应最值得注意的是“班级效应”和“宿舍效应” 班级效应”、“宿舍效应”在班风、舍风中的作用,由此可见一斑。反之,庸俗的从众行为往往会导致班风、舍风消极落后。 大学校园的从众行为,既有积极方面,又有消极方面。优化群体结构,利用从众行为的积极影响,防止其消极作用,具有重要的意义。 从众行为的过分普遍,反映了部分大学生自我意识弱化,独立性较差,缺乏个体倾向性的世界观、人生观、价值观,这是从众行为中消极现象抬头的主要原因,即使从众行为出现积极效应,但一旦失却这种从众氛围,又很容易不知所措,找不到自己努力的方向,走向社会后的迷悯、失落,实际上这是从众现象最直接的后遗症。 此外,一味从众也容易导致大学生心理障碍的发生。意味着自己失去了一片晴朗的天空,抛却了一片属于自己的领地。盲目从众意味着部分大学生丢失了以个体色彩的思维和行动编织的草帽,在喧哗与骚动中麻木自己,“创新意识“在头脑中只成了四个机械的汉字,所接受的高等教育也锈蚀成了斑驳的条条框框,毕业证书和学位证书只成了人生进程中的标志,却难以成为升华人生的动力。大学生,摆脱从众的盲目色彩,用独立的思想和明晰的脚印使自己主动融入集体的行列,这样,你将拥有一个真正属于自己的人生。

霍尔效应实验报告

霍尔效应与应用设计 摘要:随着半导体物理学得迅速发展,霍尔系数与电导率得测量已成为研究半导体材料得主要方法之一。本文主要通过实验测量半导体材料得霍尔系数与电导率可以判断材料得导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。 关键词:霍尔系数,电导率,载流子浓度。 一.引言 【实验背景】 置于磁场中得载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流与磁场得方向会产生一附加得横向电场,称为霍尔效应。 如今,霍尔效应不但就是测定半导体材料电学参数得主要手段,而且随着电子技术得发展,利用该效应制成得霍尔器件,由于结构简单、频率响应宽(高达10GHz)、寿命长、可靠性高等优点,已广泛用于非电量测量、自动控制与信息处理等方面. 【实验目得】 1.通过实验掌握霍尔效应基本原理,了解霍尔元件得基本结构; 2.学会测量半导体材料得霍尔系数、电导率、迁移率等参数得实验方法与技术; 3.学会用“对称测量法"消除副效应所产生得系统误差得实验方法。 4.学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布. 二、实验内容与数据处理 【实验原理】 一、霍尔效应原理 霍尔效应从本质上讲就是运动得带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起得偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流与磁场得方向上产生正负电荷得聚积,从而形成附加得横向电场。如图1所示.当载流子所受得横电场力与洛仑兹力相等时,样品两侧电荷得积累就达到平衡,故有

? 其中EH 称为霍尔电场,就是载流子在电流方向上得平均漂移速度。设试样得宽度为b,厚度为d,载流子浓度为n ,则 ? ? ? 比例系数R H=1/n e称为霍尔系数. 1. 由RH 得符号(或霍尔电压得正负)判断样品得导电类型。 2. 由R H求载流子浓度n ,即 (4) 3. 结合电导率得测量,求载流子得迁移率. 电导率σ与载流子浓度n 以及迁移率之间有如下关系 (5) 即,测出值即可求。 电导率可以通过在零磁场下,测量B 、C 电极间得电位差为VBC ,由下式求得。 (6) 二、实验中得副效应及其消除方法: 在产生霍尔效应得同时,因伴随着多种副效应,以致实验测得得霍尔电极A 、A′之间得电压为V H 与各副效应电压得叠加值,因此必须设法消除。 (1)不等势电压降V 0 图1、 霍尔效应原理示意图,a)为N 型(电子) b)为P 型(孔穴)

法拉第效应

法拉第效应 1845年8月,英国科学家法拉第发现原来没有旋光性的重玻璃在强磁场作用下产生旋光性,使偏振光的偏振面发生偏转。磁致旋光效应后来称为法拉第效应。法拉第效应有许多应用,特别是在激光技术中制造光调制器、光隔离器和光频环行器,在半导体物理中测量有效质量、迁移率等。 一、实验目的 1. 了解法拉第效应的原理; 2. 观察线偏振光在磁场中偏振面旋转的现象,确定维尔德(Verdet )常数; 3. 验证偏振面旋转角度、光波波长和磁场强度间的关系。 二、实验器材 12v/100w 卤素灯、法拉第效应实验仪、光电器件及平衡指示仪、 三、实验原理 介质因外加磁场而改变其光学性质的现象称之为磁光效应。其中,光通过处于磁场中的物质时偏振面发生旋转的效应较为重要,我们称这种偏振面的磁致旋转效应为法拉第效应(Faraday effect )。它与克尔效应一起揭示了光的电磁本质,是光的电磁理论的实验基础。法拉第在寻找磁与光现象的联系时首先发现了线偏振光在通过处于磁场当中的各向同性介质时其偏振面发生旋转的现象。在磁场不是非常强时,偏振面的旋转角度?? 与介质的厚度S 及磁感应强度在光的传播方向上的分量B 成正比 VBS =?? (1) 比例系数V 成为维尔德(Verdet )常数,它取决于光的波长和色散关系,一般物质的维尔德常数比较小,表1给出了几种材料的维尔德常数V 。 法拉第效应与自然旋光不同。在法拉第效应中对于给定的物质,光矢量的旋转方向只由磁场的方向决定,而与光的传播方向无关,即当光线经样品物质往返一周时,旋光角将倍增。 线偏振光可看作两个相反偏振量σ+和σ –的圆偏振光的相干叠加,从原子物理知识可知,磁场将使原子中的振荡电荷产生旋进运动,旋进的频率等于拉莫尔频率,即ωL =B m e ?,这里e 和m 分别为振荡粒子的电荷和质量,B 为磁场强度。线偏振光的σ+和σ –分量有不同的旋进频率,分别为L ωω- 和L ωω+,相应的折射率n +和n -,相速度v +和v - 都不同,而在 表1.几种材料的维尔德常数V

磁光效应实验报告讲解

磁光效应实验报告 班级:光信息31 姓名:张圳 学号:21210905023 同组:白燕,陈媛,高睿孺

近年来,磁光效应的用途愈来愈广,如磁光调制器,磁光开关,光隔离器,激光陀螺中的偏频元件,可擦写式的磁光盘。所以掌握磁光效应的原理和实验方法非常重要。 一.实验目的 1.掌握磁光效应的物理意义,掌握磁光调制度的概念。 2.掌握一种法拉第旋转角的测量方法(磁光调制倍频法)。 3.测出铅玻璃的法拉第旋转角度θ和磁感应强度B之间的关系。二.实验原理 1. 磁光效应 当平面偏振光穿过某种介质时,若在沿平行于光的传播方向施加一磁场,光波的偏振面会发生旋转,实验表面其旋转角θ正比于外加的磁场强度B,这种现象称为法拉第(Faraday)效应,也称磁致旋光效应,简称磁光效应,即: θ(9-1) = vlB 式中l为光波在介质中的路径,v为表征磁致旋光效应特征的比例系数,称为维尔德常数,它是表征物质的磁致旋光特性的重要参数。根据旋光方向的不同(以顺着磁场方向观察),通常分为右旋(顺时针旋转)和左旋(逆时针旋转),右旋时维尔德常数v>O,左旋时维尔德常数v<0。实验还指出,磁致旋光的方向与磁场的方向有关,由于磁致旋光的偏振方向会使反射光引起的旋角加倍,而与光的传播方向无关,利用这一特性在激光技术中可制成具有光调制、光开关、光隔离、光偏振等功能性磁光器件,在激光技术发展后,其应用价值倍增。如

用于光纤通讯系统中的磁光隔离器等。 2.在磁场作用下介质的旋光作用 从光波在介质中传播的图象看,法拉第效应可以做如下理解:一束平行于磁场方向传播的线偏振光,可以看作是两束等幅左旋和右旋圆偏振光的迭加。这里左旋和右旋是相对于磁场方向而言的。 图3 法拉第效应的唯象解释 如果磁场的作用是使右旋圆偏振光的传播速度c / n R 和左旋圆偏振光的传播速度c / n L 不等,于是通过厚度为d 的介质后,便产生不同的相位滞后: d n R R λπ ?2= , d n L L λ π?2= (2) 式中λ 为真空中的波长。这里应注意,圆偏振光的相位即旋转电矢量的角位移;相位滞后即角位移倒转。在磁致旋光介质的入射截面上,入射线偏振光的电矢量E 可以分解为图3(a)所示两个旋转方向不同的圆偏振光E R 和E L ,通过介质后,它们的相位滞后不同,旋转方向也不同,在出射界面上,两个圆偏振光的旋转电矢量如图5.16.3(b)所示。当光束射出介质后,左、右旋圆偏振光的速度又恢复一致,我们又可以将它们合成起来考虑,即仍为线偏振光。从图上容易看出,由介质

霍尔效应实验报告

南昌大学物理实验报告 课程名称:普通物理实验(2) 实验名称:霍尔效应 学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间:

一、 实验目的: 1、了解霍尔效应法测磁感应强度S I 的原理和方法; 2、学会用霍尔元件测量通电螺线管轴向磁场分布的基本方法; 二、 实验仪器: 霍尔元件测螺线管轴向磁场装置、多量程电流表2只、电势差计、滑动变阻 器、双路直流稳压电源、双刀双掷开关、连接导线15根。 三、 实验原理: 1、霍尔效应 霍尔效应本质上是运动的带电粒子在磁场中受洛仑磁力作用而引起的偏转。 当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横加电场,即霍尔电场H E . 如果H E <0,则说明载流子为电子,则为n 型试样;如果H E >0,则说明载流子为空穴,即为p 型试样。 显然霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场

力e H E 与洛仑磁力B v e 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故有: e H E =-B v e 其中E H 为霍尔电场,v 是载流子在电流方向上的平均速度。若试样的宽度为b ,厚度为d ,载流子浓度为n ,则 bd v ne I = 由上面两式可得: d B I R d B I ne b E V S H S H H == =1 (3) 即霍尔电压H V (上下两端之间的电压)与B I S 乘积成正比与试样厚度d 成反比。比列系数ne R H 1 = 称为霍尔系数,它是反应材料霍尔效应强弱的重要参量。只要测出H V 以及知道S I 、B 和d 可按下式计算H R : 410?= B I d V R S H H 2、霍尔系数H R 与其他参量间的关系 根据H R 可进一步确定以下参量: (1)由H R 的符号(或霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。判别方法是电压为负,H R 为负,样品属于n 型;反之则为p 型。 (2)由H R 求载流子浓度n.即e R n H 1 = 这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得到的。 (3)结合电导率的测量,求载流子的迁移率μ与载流子浓度n 以及迁移率μ之间有如下关系 μσne = 即μ=σH R ,测出σ值即可求μ。 3、霍尔效应与材料性能的关系

VCO压控振荡器实验报告

VCO压控振荡器实验报告 目录章节 设计要求及方案选择 (2) 框内电路设计(EWB仿真) (5) 总电路叙述 (10) 器件表 (12) 总电路图 (13) 问题及修改方案 (13) 体会 (14) 参考书目及文献资料 (17) 附录:总电路图 (17)

设计要求及方案选择 1.设计内容 V/F转换(VCO压控振荡器) 2. 设计要求 输入0—10V电压,输出0—20KHz脉冲波(或者0—10KHz 对称方波)。绝对误差在正负30Hz以内。 3. 设计方案 (1)RC压控振荡器

(2)双D触发器式的VCO电路 图片来源CIC中国IC网 如图所示为双D触发器式的VCO。电路输出一个占空比50%的方波信号,而消耗的电流却很小。当输入电压为5~12V 时,输出频率范围从20~70kHz。首先假设IC-A的初始状态是Q=低电平。此时VDl被关断,Vi通过Rl向Cl充电。当Cl 上的电压达到一定电平时,IC-A被强制翻转,其Q输出端变成高电平,Cl通过VDl放电。同时,IC-A的CL输入端也将变成低电平,强制IC-A再翻回到Q=低电平。由于R2和C2的延时作用,保证了在IC-A返回到Q为低电平以前,把Cl的电放掉。IC-A输出的窄脉冲电流触发IC-B,产生一个占空比为50%的输出脉冲信号。

(3)具有三角波和方波输出的压控振荡器 图片来源CIC中国IC网 如图所示为具有三角波和方波输出的压控振荡电路。该电路是一个受控制电压控制的振荡器。它具有很好的稳定性和极好的线性,并且有较宽的频率范围。电路有两个输出端,一个是方波输出端,另一个为三角波输出端。图中,A1为倒相器,A2为积分器,A3为比较器。场效应管Q1用来变换积分方向。比较器的基准电压是由稳压二极管D1、D2提供,积分器的输出和基准电压进行比较产生方波输出。电阻R5、R6用来降低Q1的漏极电压,以保证大输入信号时Q1能完全截止。电阻R7、R8和二极管D3、D4是为了防止A3发生阻塞。

霍尔效应实验报告

霍尔效应实验报告 以下是小编给大家整理收集的霍尔效应实验报告,仅供参考。 霍尔效应实验报告1 实验内容: 1. 保持不变,使Im从0.50到4.50变化测量VH. 可以通过改变IS和磁场B的方向消除负效应。在规定电流和磁场正反方向后,分别测量下列四组不同方向的IS和B组合的VH,即 +B,+I VH=V1 —B,+ VH=-V2 —B,—I VH=V3

+B,-I VH=-V4 VH = (V1+V2+V3+V4)/4 0.50 1.60 1.00 3.20 1.50 4.79 2.00 6.90 2.50 7.98 3.00 9.55 3.50

11.17 4.00 12.73 4.50 14.34 画出线形拟合直线图: Parameter Value Error ------------------------------------------------------------ A 0.11556 0.13364 B 3.16533 0.0475 ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 0.99921 0.18395 9 0.0001 2.保持IS=4.5mA ,测量Im—Vh关系 VH = (V1+V2+V3+V4)/4

1.60 0.100 3.20 0.150 4.79 0.200 6.90 0.250 7.98 0.300 9.55 0.350 11.06 0.400 1 2.69

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