舒存铭，杨昌权，刘亚力，裴 凡，杨 琼

(黃冈师范学院物理与电子信息学院，湖北黄州438000)

霍尔效应测量微小长度的研究

舒存铭，杨昌权，刘亚力，裴 凡，杨 琼

(黃冈师范学院物理与电子信息学院，湖北黄州438000)

根据霍尔效应原理，设计出测量微小长度的实验装置，用它进行了一系列的测量，理论和实验结果表明:此方法的测量范围在微米到毫米数量级，测量精度高，可广泛用于大学物理实验教学和工程测量。

霍尔效应;微小长度;设计;研究

1 长度测量方法概述

长度是七个基本物理量之一，它的测量非常重要，日常生活中毫米以上的长度用米尺、游标卡尺和千分尺来测量，可以满足测量精度的要求。微米到毫米数量级的微小长度的测量，通常用光杠杆放大法、直接测微法、干涉法、衍射法和电测法等［1］。更小长度——纳米数量级的测量要用扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)［2］。

本文讨论微米到毫米数量级的长度的测量，常见的方法有①光杠杆法［3］:放大倍数为，通常D为1－2 m，b为4－8 cm，放大倍数为25－100倍［4］，直尺的精度为1 mm，可得光杠杆放大法的精度为0.01 mm;②直接测微法:主要是采用机械方式得到微小长度的变化，如利用螺旋测微仪、百分表、各种读数显微镜和工具显微镜，测量方法简单而又直观性强，但测量的精度(0.01 mm)是有限的，(阿贝比长仪的精度为0.001 mm，精度较高);③光学中的干涉法［5－6］和衍射法，以劈尖测小钢丝的直径为例，取N=1，λ=400 nm，测量精度为0.2 um。以上几种方法中光学法的测量精度更高，为微米数量级。……