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实验

霍尔效应

１９世纪未，电磁学实验研究中有一个值得一提的实验，那就是霍尔效应的发现。
　　１８７９年，２４岁的美国人霍尔在研究载流导体在磁场中所受力的性质时，发现了一种电磁效应，即如果在电流的垂直方向加上磁场，则在同电流和磁场都垂直的方向上将建立一个电场。这个效应后来被称为霍尔效应。从那时到现在100多年过去了，霍尔效应以及利用这个效应制成的元件——霍尔元件，在科学技术上已经得到广泛的应用。
　　霍尔在１８７９年１１月写的文章中，在他的研究生生活的最后一年，有一次读到麦克斯韦的《电磁学》时，注意到麦克斯韦的论述：“推动载流导体切割磁力线的力不是作用在电流上……在导线中的电流本身完全不受磁体或其他电流的影响。”
　　霍尔对此感到奇怪。不久，他又读了瑞典物理学家埃德隆教授的一篇文章，文中假定：磁铁作用在固态导体中的电流上，恰如作用在自由运动的导体上一样。
　　他发现了这两个学术权威的不一致后，带着这个问题去请教罗兰教授，罗兰告诉他，自己也怀疑麦克斯韦论断的正确性，而且以前曾做过一个实验以检验他们谁是谁非，但没有成功。
　　于是霍尔设计了一个实验，想通过它解决这个问题，这个实验是根据下述假定而做的：如果固定导体中的电流本身被磁铁吸引，那么电流会被拉向导线的一侧，因而电阻应该增加。
　　他把绕成扁平的一个银质螺线放在电磁铁两磁极之间，使磁力线垂直穿过螺线，以电桥测螺线电阻的改变，结果显示磁铁的作用并不引起螺线电阻的变化。但是，这还不足以证明磁铁不能影响电流。
　　接着，他还重复了罗兰教授以前进行过的实验。用一个金属盘作为电路的一部分。将它放在电磁铁两极之间，让盘垂直切割磁力线，用灵敏电流计观测两端子的相对电位有无改变，以确定磁场是否影响盘中的竺位线。可能是由于金属盘太厚，当时实验没有给出任何肯定的结果，这时，他改用嵌在玻璃上的镀金箔金属盘，重复了上述实验，他了现由于磁铁作用，电流计发生明显的偏转。
　　霍尔将自己的工作以“论磁铁对电流的新作用”为题，发表在《美国数学杂志》上，几个月后引起了广泛的注意，新闻界将霍尔的成功誉为“过去５０年中电学方面最重要的发现”。开尔文说霍尔的发现可和法拉第相比拟。
　　霍尔的发现引起了这个领域中研究者的兴趣，他们立即发现了另外三种横向效应，即厄廷豪森、能斯脱、里纪——勒杜克效应。
　　英国物理学家洛奇也独立地提出来过与霍尔实验类似的想法。但是他在读了麦克斯韦论文中那段话之后，被这位权威吓住了，结果放弃了进行这个实验的想法。
　　可见，在科学的道路上，不仅要有细致入微的洞察力，持之以恒的毅力，更加需要有不惧怕权威、追求趔的勇气和信心。