Hall Etkisi, negatif yükün hareket ettiğini gösterir.

Hall etkisinde, dikey bir manyetik alana maruz kalan geniş bir metal şeritten bir akım geçirilir. Pozitif yükler hareket ederse, pozitif yüklerin $ \ vec {I} $ ile aynı yönde hareket etmesini beklerdik ve manyetik kuvvet $ q \ vec {v} \ times \ vec {B} $ şu olur: doğru. Bu nedenle, şeridin sağ tarafında pozitif ücretlerin birikmesini beklerdik.

Bununla birlikte, eğer negatif yükler hareket ederse, bunların $ \ vec {I} $ yönünün tersi yönde hareket etmelerini bekleriz ve manyetik kuvvet $ q \ vec {v} \ times \ vec {B} $ yine doğru. Bu sefer şeridin sağ tarafında negatif ücretlerin birikmesini bekliyoruz.

Deneyi gerçekten yaparsanız, resimde gösterildiği gibi şeridin sağ tarafının negatif yüklü olduğunu görürsünüz. Yani negatif yükler harekete geçiyor!

Resim Kaynağı: https://www.nde-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/MagParticle/Physics/Measuring.htm

Fizik, yalnızca negatif yüklü parçacıkların hareket ettiğini bilmiyor .Birçok ortamda talep üzerine iyon akımları oluşturabiliriz. Bir metal telde akan akımın, hareket halindeki negatif yüklü parçacıklar olduğunu biliyoruz .

Bunun nasıl belirleneceğine gelince, bir Hall etkisi ölçümü yaparsınız.

Ölçüm, nispeten geniş bir çubuktaki bir akımı çubuğun hem akımına hem de genişliğine dik bir manyetik alana maruz bırakarak ve ardından genişlik boyunca potansiyel farkı ölçerek çalışır.Bu anahtar teslimi hassas voltaj ölçümleri çağında, öğrenciler temelde yatan argümanları takip edebilirse, bir lise laboratuvarında yapmak yeterince kolaydır.

Başlangıçta, ilk cam çubuklar sistematik olarak ovalandığında, "şarj" olgusu gözlendi. Elektrik yüklerinin pozitif ve negatif olduğu varsayıldı ve öncü (Franklin? Adını unuttu ...) hemen hemen keyfi olarak birini pozitif ve diğerini negatif olarak adlandırmaya karar verdi. Daha sonraki deneyler, iki benzer suçlamanın itici olduğu ve zıt şarjların çekiciliğini çıkarmasına yardımcı oldu.

Bu noktada, hangi yükün hareketli olduğu hakkında hiçbir şey söylenmiyor. Orijinal varsayım, pozitif suçlamaların hareket ettiği ve matematiksel biçimciliğin bunu yansıttığı şeklindeydi.

Daha sonra, hangi yükün akımın taşıyıcısı, pozitif veya negatif olduğunu çıkaran deney geldi. Deney, Hall Etkisi olarak adlandırılır. Esasen, alanı bir iletkenden akan bir akıma dik olacak şekilde yönlendirilmiş bir manyetik alan uygularsınız. Elektromanyetizmanın kuralları öyledir ki, bu durumda negatif yükler iletkenin bir tarafında ve pozitifler diğer tarafında birikir. Kurulumunuzu düzenleyerek, sol tarafın negatif olup olmadığını, o zaman bunun hareketli yük olması gerektiğini söyleyebilirsiniz. (Ya da tam tersi.)

Bu elbette resmi henüz bitirmedi. Atomik keşifler, protonların çekirdekte sıkıştığını ortaya koydu, ancak salon etkisi, pozitif hareketli yük olduğunu açıkça gösterebilir. Ne verir?

Bunun açıklaması, pozitif yük taşıyıcılarının delikler olduğu, etrafta dolaşan bir malzemede elektronların yokluğunun olduğu bir yük dengesizliğidir. Hâlâ hareket eden elektronlardır, ancak net hareket, bir malzeme pozitif yük taşıyıcı tip olduğunda bir elektron deliğidir.