« »

***Hallův jev

Vodivou destičku z kovu nebo polovodiče umístíme do homogenního magnetického pole tak, aby vektor magnetické indukce byl na destičku kolmý. Prochází-li destičkou elektrický proud ve směru nejdelší její hrany lze voltmetrem zjistit, že mezi bočními stěnami destičky vzniká napětí (viz obr. 113). Toto napětí se označuje a nazývá se Hallovo napětí na počest amerického fyzika E. H. Halla (1855 - 1938), který tento jev v roce 1879 objevil. Příčinou vzniku Hallova napětí je magnetická síla , která působí na volné nosiče náboje tvořící proud I v destičce. Tyto nositelé náboje jsou vychylovány ze svého původního směru, a tak není jejich koncentrace v příčném průřezu destičky konstantní. U jedné boční destičky proto vzniká jejich nadbytek, u protilehlé nedostatek. Nerovnoměrné rozdělení náboje je příčinou vzniku elektrického pole o intenzitě . Silové působení tohoto elektrického pole na částice je orientováno proti silovému působení pole magnetického.

Hodnota Hallova napětí je dána rovnováhou mezi magnetickou silou působící na elektrony procházející destičkou délky l a elektrickou silou , kterou působí příčné elektrické pole o intenzitě na celkový náboj Q volných nosičů náboje v destičce. Pro rovnovážný stav platí: a po dosazení . Je-li Hallovo napětí měřeno na destičce šířky b, je a tedy . Po dosazení do vztahu popisující rovnovážný stav dostáváme: , kde q je náboj jednoho nositele náboje, n je koncentrace nositelů náboje v jednotce objemu, d je třetí rozměr destičky a je Hallova konstanta; .

Obr. 113

Hallova konstanta může být kladná i záporná podle toho, jaký náboj má daný nositel (elektron - záporný náboj, díra - kladný náboj, …). Na obr. 113 je znázorněna kovová destička a tedy, neboť .

Hallův jev se využívá v praxi k měření magnetické indukce magnetického pole - tzv. Hallovou sondou.