霍爾效應(yīng)

許多讀者都知道，歐洲中世紀(jì)的大科學(xué)家伽利略否定古代大學(xué)者亞里士多德關(guān)于物體降落的速率和該物的重量成正比關(guān)系的理論，為此他在比薩斜塔做了自由落體的實(shí)驗(yàn)。但是，許多入?yún)s不知道在19世紀(jì)的近代，美國物理學(xué)家霍爾同樣懷疑電磁學(xué)權(quán)威麥克斯韋關(guān)于某一電磁現(xiàn)象的論斷，并因此作了艱苦的探索和實(shí)驗(yàn)，最后發(fā)現(xiàn)了“霍爾效應(yīng)”的故事。

霍爾生于1855年，卒子1938年。他大學(xué)畢業(yè)后在美國北部的緬因當(dāng)了兩年中學(xué)教員。于1877年考入霍普金斯的研究生院，跟羅蘭教授攻讀物理。在羅蘭開設(shè)的課程中，麥克斯韋的《電磁學(xué)》被指定為教科書。當(dāng)他讀這本書時(shí)，對麥克斯韋的一段論述感到奇怪，并產(chǎn)生了懷疑。

麥克斯韋在他的《電磁學(xué)》卷二第144頁這樣寫道：“在導(dǎo)線中流動(dòng)的電流本身完全不受附近磁鐵或其他電流的影響……”

而霍爾讀書學(xué)習(xí)既很認(rèn)真，又不純粹為權(quán)威和書本所束縛。他讀這句話時(shí)憑直覺感到似乎和普通的物理知識(shí)相矛盾。不久，他又讀了瑞典物理學(xué)家埃德隆德教授的一篇文章，文中明確地假定：“電流受磁鐵的作用，恰如載流導(dǎo)線受磁鐵的作用一樣。”

霍爾發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)學(xué)術(shù)權(quán)威的論點(diǎn)不一致，相信哪一位呢?他又去請教羅蘭教授。羅蘭教授也腎懷疑過麥克斯韋論斷的正確性，他過去匆忙地做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，想來檢驗(yàn)究竟誰是誰非，但沒成功。

與此同時(shí)，英國物理學(xué)家奧?洛德格也曾讀了麥克斯韋《電磁學(xué)》中這段話，并想做個(gè)實(shí)驗(yàn)確定一下，但他一想麥克斯韋是全世界知名的電磁權(quán)威，他說的話不會(huì)有錯(cuò)，也就放棄了實(shí)驗(yàn)的想法。

而既不迷信權(quán)威又有探索精神的霍爾決心解開這個(gè)科學(xué)之謎。他在羅蘭教授的支持鼓勵(lì)下，經(jīng)過了許多次的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)受了許多次的失敗。但他仍然楔而不舍。在對樣品、儀器和實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)后，終于獲得了實(shí)驗(yàn)的成功�；魻柊l(fā)現(xiàn)通過金箔條的電流在磁場里產(chǎn)生一個(gè)電勢，其方向與電流和磁場垂直。這個(gè)效應(yīng)后來以它的發(fā)現(xiàn)者的名字命名為“霍爾效應(yīng)”。當(dāng)時(shí)霍爾將此發(fā)現(xiàn)公布于世僅有24歲。新聞界將霍爾的成功譽(yù)為“過去50年中電學(xué)方面最重要的發(fā)現(xiàn)”。