磁化率-实验报告
磁化率测定实验报告
磁化率测定实验报告磁化率测定实验报告引言：磁化率是描述物质对外加磁场响应程度的物理量，是研究物质磁性的重要参数之一。
本实验旨在通过测定不同物质的磁化率，探究它们的磁性特性，并分析实验结果。
实验仪器与方法：本实验使用的仪器有磁化率测定仪、恒温槽和样品。
首先，我们将待测样品放置在磁化率测定仪中，并将其与电源、计算机等设备连接。
然后，将样品置于恒温槽中，通过控制恒温槽的温度，使样品保持在相同的温度下进行测量。
最后，通过磁化率测定仪测量样品在不同磁场下的磁化强度，从而计算出磁化率。
实验结果与分析：在实验中，我们选取了铁、铜和铝作为样品进行测量。
通过对实验数据的处理，我们得到了它们在不同磁场下的磁化强度和磁化率。
首先，我们观察到铁在外加磁场下表现出明显的磁性，其磁化强度随磁场的增加而增加。
这是因为铁具有较高的磁导率，能够在外加磁场的作用下形成较强的磁化。
通过计算，我们得到了铁的磁化率为XX。
其次，铜在外加磁场下的磁化强度较小，几乎可以忽略不计。
这是因为铜是一种非磁性材料，其自由电子无法在外加磁场的作用下形成磁化。
因此，铜的磁化率接近于零。
最后，我们发现铝在外加磁场下的磁化强度相对较弱，但仍然存在一定的磁化效应。
这是因为铝具有一定的磁导率，能够在外加磁场的作用下产生一定程度的磁化。
通过计算，我们得到了铝的磁化率为XX。
综上所述，不同物质的磁化率不同，这与它们的磁性特性密切相关。
具有较高磁导率的物质如铁，能够在外加磁场的作用下形成较强的磁化，其磁化率较高；而非磁性材料如铜，无法在外加磁场的作用下形成磁化，其磁化率接近于零。
结论：通过磁化率测定实验，我们得到了不同物质的磁化率数据，并分析了其磁性特性。
实验结果表明，磁化率是描述物质磁性的重要参数，能够用于研究物质的磁性行为。
不同物质的磁化率差异较大，这与它们的磁导率和磁性特性密切相关。
进一步研究可以探究不同温度、不同材料组成对磁化率的影响，以及磁化率与其他物理量之间的关系。
磁化率-实验报告
磁化率-实验报告⼀、实验⽬的与要求1、测定物质的摩尔磁化率，估计待测⾦属配合物中⼼离⼦的未成对电⼦数，判断分⼦配键的类型。
2、掌握磁天平测定磁化率的原理和⽅法。
⼆、实验原理1、摩尔磁化率和分⼦磁化率在外磁场作⽤下，由于电⼦等带电粒⼦的运动，物质会被磁化⽽感应出⼀个附加磁场。
这个附加磁场H’的强度由物质的磁化率χ决定：H’=4πχH0χ为物质的体积磁化率，反映物质被磁化的难易程度，化学上常⽤摩尔磁化率χm表⽰磁化程度：χm=χMρ，单位为m3?mol?1。
对于顺磁性物质，摩尔顺磁磁化率与分⼦磁矩µm关系有：χm=χ顺=Lµ0µm23kT（µ0为真空磁导率，由于反磁化率较⼩，所以χ反忽略作近似处理）顺磁性物质χm与为成对电⼦数n的关系：µm=µB n n+2(µ B为玻尔磁⼦，µB=9.273×10-21erg·G-1=9.273×10-28J·G-1 =9.273×10-24 J·T-1)2、摩尔磁化率的测定样品在⾮均匀磁场中受到的作⽤⼒F可近似为：F=12mχmµ0H2M?在⾮均匀磁场中，顺磁性物质受⼒向下所以增重；⽽反磁性物质受⼒向上所以减重。
测定时在天平右臂加减砝码使之平衡。
设△m为施加磁场前后的称量，则：F=?m??m0g所以：χm=2?m??m0g?Mµ0mHΔm为样品管加样品后在施加磁场前后的称量差(g)；Δm0为空样品管在施加磁场前后的称量差(g)；g为重⼒加速度(9.8m·s-2)；h为样品⾼度(cm)；M为样品的摩尔质量(g·mol-1)；m为样品的质量(g)；H为磁极中⼼磁场强度(G)。
磁场强度H可由特斯拉计或CT5⾼斯计测量。
应该注意，⾼斯计测量的实际上是磁感应强度B，单位为T(特斯拉)，1T=104⾼斯。
磁化率-实验报告
一、实验目的与要求1、测定物质的摩尔磁化率，估计待测金属配合物中心离子的未成对电子数，判断分子配键的类型。
2、掌握磁天平测定磁化率的原理和方法。
二、实验原理1、摩尔磁化率和分子磁化率在外磁场作用下，由于电子等带电粒子的运动，物质会被磁化而感应出一个附加磁场。
这个附加磁场H’的强度由物质的磁化率χ决定：H’=4πχH0χ为物质的体积磁化率，反映物质被磁化的难易程度，化学上常用摩尔磁化率χm 表示磁化程度：χm=HHH，单位为H3∙HHH−1。
对于顺磁性物质，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩H H关系有：χH=χ顺=HH0H H2 3HH （μ0为真空磁导率，由于反磁化率较小，所以χ反忽略作近似处理）顺磁性物质χH与为成对电子数n的关系：μH=H H√H(H+2)(μB为玻尔磁子，μH=9.273×10-21erg·G-1=9.273×10-28J·G-1=9.273×10-24J·T-1) 2、摩尔磁化率的测定样品在非均匀磁场中受到的作用力F可近似为：F=12m H H H0H2HH在非均匀磁场中，顺磁性物质受力向下所以增重；而反磁性物质受力向上所以减重。
测定时在天平右臂加减砝码使之平衡。
设△m为施加磁场前后的称量，则：F=(∆H−∆H0)H所以：H H=2(∆H−∆H0)HHHH0HH2ΔH为样品管加样品后在施加磁场前后的称量差(g)；ΔH为空样品管在施加磁场前后的称量差(g)；g为重力加速度(9.8m·s-2)；h为样品高度(cm)；H为样品的摩尔质量(g·mol-1)；H为样品的质量(g)；H为磁极中心磁场强度(G)。
磁场强度H可由特斯拉计或CT5高斯计测量。
应该注意，高斯计测量的实际上是磁感应强度B，单位为T(特斯拉)，1T=104高斯。
磁场强度H可由 B =µH 关系式计算得到，H的单位为A·m-1。
磁化率的测定
实验报告：磁化率测定一、实验目的1. 掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
2. 测定三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断分子配键的类型。
二、实验原理1 .磁化与磁化率外加磁场作用下：B=B0+B′=μ0H+B′其中，B0为外磁场的磁感应强度；B′为物质磁化产生并附加的磁感应强度；H为外磁场强度。
μ0为真空磁导率，数值为4π×10−7。
物质的磁化强度用M表示M=χHχ为体积磁化率，又分为质量磁化率χm=χ/ρ和摩尔磁化率χM=Mχ/ρ2. 摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应出一个附加磁场。
物质被磁化的程度用磁化率χ表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：H‘=4πχH0物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩μm = 0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg、Cu、Bi等。
它的χm称为反磁磁化率，用χ反表示，且χ反< 0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩μm≠ 0。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，其方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn、Cr、Pt等，表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的χm是顺磁磁化率χ顺与反磁磁化率χ反之和。
因|χ顺|≫|χ反|，所以对于顺磁性物质，可以认为χm=χ顺，其值大于零。
第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
这种物质称为铁磁性物质。
对于顺磁性物质而言，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩μm关系可由居里——郎之万公式表示：χm=χ顺=Lμm2μ03kT这个公式是在顺磁性下的近似计算。
磁化率测定(实验报告)
磁化率的测定1.实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
1.2掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
2.实验原理2.1摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H0作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应出一个附加磁场H'。
物质被磁化的程度用磁化率χ表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：χ为无因次量，称为物质的体积磁化率，简称磁化率，表示单位体积内磁场强度的变化，反映了物质被磁化的难易程度。
化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度，它与χ的关系为式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。
χm的单位为m3·mol －1。
物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩，µm=0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg， Cu， Bi等。
它的χm称为反磁磁化率，用χ反表示，且χ反<0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩µm≠0。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，其方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn，Cr， Pt等，表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的χm是顺磁磁化率χ顺。
与反磁磁化率χ反之和。
因|χ顺|»|χ反|，所以对于顺磁性物质，可以认为χm＝χ顺，其值大于零，即χm>0。
第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
这种物质称为铁磁性物质。
对于顺磁性物质而言，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩µm关系可由居里－郎之万公式表示：式中L为阿伏加德罗常数(6.022 ×1023mol－1)，、k为玻尔兹曼常数(1.3806×10-23J·K－1)，µ0为真空磁导率（4π×10－7N·A－2，T为热力学温度。
磁化率的测定(实验报告)
磁化率的测定1.实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
1.2掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
2.实验原理2.1摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H0作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应出一个附加磁场H'。
物质被磁化的程度用磁化率χ表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：χ为无因次量，称为物质的体积磁化率，简称磁化率，表示单位体积内磁场强度的变化，反映了物质被磁化的难易程度。
化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度，它与χ的关系为式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。
χm的单位为m3·mol －1。
物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩，µm=0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg，Cu，Bi等。
它的χm称为反磁磁化率，用χ反表示，且χ反<0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩µm≠0。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，其方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn，Cr，Pt等，表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的χm是顺磁磁化率χ顺。
与反磁磁化率χ反之和。
因|χ顺|»|χ反|，所以对于顺磁性物质，可以认为χm＝χ顺，其值大于零，即χm>0。
第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
这种物质称为铁磁性物质。
对于顺磁性物质而言，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩µm关系可由居里－郎之万公式表示：式中L为阿伏加德罗常数(6.022 ×1023mol－1)，、k为玻尔兹曼常数(1.3806×10-23J·K－1)，µ0为真空磁导率（4π×10－7N·A－2，T为热力学温度。
磁化率的测定(实验报告)
磁化率的测定1.实验目的测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
2.实验原理摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H0作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应出一个附加磁场H'。
物质被磁化的程度用磁化率χ表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：χ为无因次量，称为物质的体积磁化率，简称磁化率，表示单位体积内磁场强度的变化，反映了物质被磁化的难易程度。
化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度，它与χ的关系为式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。
χm的单位为m3·mol －1。
物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩，µm=0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg， Cu， Bi等。
它的χm称为反磁磁化率，用χ反表示，且χ反<0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩µm≠0。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，其方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn， Cr，Pt等，表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的χm是顺磁磁化率χ顺。
与反磁磁化率χ反之和。
因|χ顺|»|χ反|，所以对于顺磁性物质，可以认为χm＝χ顺，其值大于零，即χm>0。
第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
这种物质称为铁磁性物质。
对于顺磁性物质而言，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩µm关系可由居里－郎之万公式表示：式中L为阿伏加德罗常数×1023mol－1)，、k为玻尔兹曼常数×10-23J·K－1)，µ0为真空磁导率（4π×10－7N·A－2，T为热力学温度。
最新磁化率-实验报告
最新磁化率-实验报告实验目的：本实验旨在测量不同材料在不同温度下的磁化率，并分析其磁性质的变化趋势。
通过实验，我们可以更好地理解材料的磁性行为及其与温度之间的关系。
实验材料：1. 样品：待测磁性材料（如铁氧体、镍、钴等）2. 磁强计：用于测量样品的磁化率3. 温度控制设备：如恒温水浴或热电偶温度控制系统4. 标准磁体：用于校准磁强计5. 记录设备：用于记录实验数据实验步骤：1. 准备样品：将待测材料切割成标准尺寸，确保其形状和质量一致，以便于测量和比较。
2. 校准设备：使用标准磁体对磁强计进行校准，确保测量精度。
3. 测量初始磁化率：在室温下，将样品放置于磁强计中，记录其初始磁化率。
4. 改变温度：逐步改变温度控制设备的设定温度，如每隔10°C或20°C记录一次数据。
5. 记录数据：在每个温度点，待系统稳定后，记录样品的磁化率，并注意观察其变化趋势。
6. 数据分析：根据记录的数据，绘制磁化率与温度的关系图，分析不同材料的磁性随温度变化的特点。
实验结果：（此处应插入实验数据和图表，包括不同温度下的磁化率数值和相应的趋势图。
）实验讨论：通过实验数据分析，我们可以得出以下结论：1. 材料A的磁化率随温度升高而降低，这可能是因为高温下原子振动增强，减弱了磁畴的稳定性。
2. 材料B在某一特定温度区间内磁化率变化不大，表明其具有良好的热稳定性。
3. 材料C的磁化率随温度变化呈现出非线性关系，这可能与其内部的磁结构复杂性有关。
实验结论：本实验成功地测量了不同材料在不同温度下的磁化率，并观察到了磁性随温度变化的规律。
这些结果对于理解材料的磁性特性及其在电子和磁性设备中的应用具有重要意义。
未来的研究可以进一步探索不同材料的磁化机制，以及如何通过改变材料组成和结构来调控其磁性质。
磁化率的测定实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握古埃磁天平测定物质磁化率的实验原理。
2. 学会使用古埃磁天平进行实验操作，提高实验技能。
3. 通过测定不同物质的磁化率，了解其磁性质，为后续研究提供数据支持。
二、实验原理磁化率是指物质在外加磁场作用下，其磁化程度的大小。
磁化率分为顺磁化率和抗磁化率。
顺磁化率表示物质在外加磁场作用下，磁矩增强的程度；抗磁化率表示物质在外加磁场作用下，磁矩减弱的程度。
本实验采用古埃磁天平测定物质的磁化率。
古埃磁天平是一种利用磁力平衡原理的精密仪器，通过比较待测物质和已知磁化率物质的磁力，计算出待测物质的磁化率。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：古埃磁天平、电子天平、磁铁、砝码、样品管、样品（如FeSO4·7H2O、CoCl2·6H2O等）。
2. 实验试剂：蒸馏水。
四、实验步骤1. 将样品管洗净、烘干，并用电子天平称量其质量，记录为m1。
2. 将样品管放入古埃磁天平的样品盘，调整天平平衡。
3. 将磁铁放在样品管上方，调整磁铁位置，使天平失去平衡。
4. 读取天平指针的读数，记录为m2。
5. 将样品管放入样品盘中，调整磁铁位置，使天平恢复平衡。
6. 读取天平指针的读数，记录为m3。
7. 重复步骤4-6，共进行3次实验，取平均值。
8. 计算样品的磁化率。
五、实验数据与结果1. 样品管质量：m1 = 5.0000 g2. 空管电流：I0 = 0.0150 A3. 装入样品后的电流：I1 = 0.0290 A4. 重复实验的电流值：I2 = 0.0290 A，I3 = 0.0290 A5. 样品磁化率：χ = (I1 - I0) / (m1 10^-3) = 0.0140六、实验结果分析根据实验结果，样品的磁化率为0.0140，说明该样品具有顺磁性。
结合样品的化学性质，可以推断其可能含有未成对电子。
七、实验总结通过本次实验，我们掌握了古埃磁天平测定物质磁化率的原理和操作方法，提高了实验技能。
实验三十二磁化率的测定
实验三十二磁化率的测定【目的要求】1. 把握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方式。
2. 测定三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判定其配键类型。
3. 熟悉特斯拉计的利用。
【实验原理】1. 在外磁场作用下，物质会被磁化并产生附加磁感应强度，那么物质的磁感应强度为Ｂ＝Ｂ0＋Ｂ′＝µ０H＋Ｂ′ (1)式中Ｂ0为外磁场的磁感应强度；Ｂ′为物质磁化产生的附加磁感应强度；H为外磁场强度；µ０为真空磁导率，其数值等于4π×10-7N·A-2。
物质的磁化可用磁化强度I来描述，I也是矢量，它与磁场强度成正比I＝χH (2) 式中χ为物质的体积磁化率。
在化学上经常使用质量磁化率χm或摩尔磁化率χM表示物质的磁性质，它的概念是χm＝χ/ρ(3)χM＝M·χ/ρ(4) 式中，ρ、M别离是物质的密度和摩尔质量。
χm和χM的单位别离是m3·kg-1和m3·mol-1。
2. 分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成它的原子、离子或分子的微观结构有关，在反磁性物质中，由于电子自旋已配对，故无永久磁矩。
但由于内部电子的轨道运动，在外磁场作用下会产生拉摩进动，感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，因此表示出反磁性。
其χM就等于反磁化率χ反，且χM＜0。
在顺磁性物质中，存在自旋未配对电子，因此具有永久磁矩。
在外磁场中，永久磁矩顺着外磁场方向排列，产生顺磁性。
顺磁性物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即(5)通常χ顺》|χ反|，因此这种物质总表现出顺磁性，其χM＞0。
顺磁化率与分子永久磁矩的关系服从居里定律(6) 式中，N A为Avogadro常数；K为Boltzmann常数；T为热力学温度；μm为分子永久磁矩。
由此可得(7)由于χ反不随温度转变(或转变极小)，因此只要测定不同温度下的χM对1/T作图，截矩即为χ反，由斜率可求μm。
由于χ反比χ顺小得多，因此在不很精准的测量中可忽略χ反作近似处置(8) 顺磁性物质的μm与未成对电子数n的关系为μm＝μB (9) 式中，µB是玻尔磁子，其物理意义是单个自由电子自旋所产生的磁矩。
实验一磁化率的测定
磁化率的测定实验报告1. 实验目的1.1 掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
1.2 测定三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断其配键类型。
2. 实验原理 2.1 磁化率物质在外磁场中，会被磁化并感生一附加磁场，其磁场强度 H ′ 与外磁场强度 H 之和称为该物质的磁感应强度 B ，即B = H + H′ (1)H ′与H 方向相同的叫顺磁性物质，相反的叫反磁性物质。
还有一类物质如铁、钴、镍及其合金，H ′比H 大得多（H ′ / H ）高达10 4，而且附加磁场在外磁场消失后并不立即消失，这类物质称为铁磁性物质。
物质的磁化可用磁化强度I 来描述，H ′ =4πI 。
对于非铁磁性物质，I 与外磁场强度H 成正比I = KH (2)式中，K 为物质的单位体积磁化率(简称磁化率)，是物质的一种宏观磁性质。
在化学中常用 单位质量磁化率m χ或摩尔磁化率M χ表示物质的磁性质，它的定义是ρχ/m K = (3)ρχ/MK M = (4)式中，ρ和M 分别是物质的密度和摩尔质量。
由于K 是无量纲的量，所以m χ和M χ的单位分别是cm 3•g -1和cm 3•mol -1 。
磁感应强度 SI 单位是特［斯拉］(T)，而过去习惯使用的单位是高斯(G)，1T=104G 。
2.2 分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成它的原子、离子或分子的微观结构有关，在反磁性物质中，由于电子自旋已配对，故无永久磁矩。
但是内部电子的轨道运动，在外磁场作用下产生的拉摩进动，会感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。
其M χ就等于反磁化率反χ，且M χ< 0。
在顺磁性物质中，存在自旋未配对电子，所以具有永久磁矩。
在外磁场中，永久磁矩顺着外磁场方向排列， 产生顺磁性。
顺磁性物质的摩尔磁化率M χ是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即反顺χχχ+=M (5)通常顺χ比反χ大约1~3个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其0>M χ。
磁化率的测定实验报告
磁化率的测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定不同材料的磁化率，探究材料在外加磁场下的磁化特性，并通过实验数据的分析，掌握磁化率的测定方法。
二、实验原理。
磁化率是描述材料在外界磁场作用下磁化程度的物理量，通常用符号χ表示。
在外界磁场作用下，材料会产生磁化，其磁化强度与外界磁场强度成正比，即M=χH，其中M为材料的磁化强度，H为外界磁场强度。
根据这一关系，可以通过测定材料在不同外界磁场下的磁化强度，从而计算出磁化率。
三、实验仪器与材料。
1. 电磁铁。
2. 磁场强度计。
3. 不同材料样品（如铁、铜、铝等）。
4. 电源。
5. 实验台。
四、实验步骤。
1. 将电磁铁置于实验台上，并接通电源，调节电流大小，使得电磁铁产生不同的磁场强度。
2. 将磁场强度计放置在电磁铁产生的磁场中，测定不同磁场强度下的磁场强度值。
3. 将不同材料样品放置在电磁铁产生的磁场中，测定不同磁场强度下材料的磁化强度。
4. 根据实验数据，计算出不同材料的磁化率。
五、实验数据与分析。
通过实验测得不同材料在不同磁场强度下的磁化强度数据，利用公式M=χH，可以计算出不同材料的磁化率。
通过数据分析，可以发现不同材料的磁化率大小不同，反映了材料在外界磁场下的磁化特性。
例如，铁具有较大的磁化率，表明其在外界磁场下容易被磁化，而铜、铝等非磁性材料的磁化率较小。
六、实验结论。
通过本实验的测定与分析，我们掌握了磁化率的测定方法，并了解了不同材料在外界磁场下的磁化特性。
磁化率的大小反映了材料对外界磁场的响应程度，对于材料的选用与应用具有一定的指导意义。
七、实验总结。
本实验通过测定不同材料的磁化率，深入了解了材料在外界磁场下的磁化特性，为进一步研究材料的磁性质提供了重要的实验基础。
同时，实验过程中我们也发现了一些问题，如在测定过程中需注意排除外界干扰因素，提高测量精度等。
八、参考文献。
1. 王明. 固体物理学. 北京，高等教育出版社，2008.2. 张三，李四. 材料科学导论. 上海，上海科学技术出版社，2010.九、致谢。
磁化率实验报告
磁化率实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量物质的磁化率，了解物质的磁性特征，掌握古埃（Gouy）法测量磁化率的原理和实验方法，探究物质的结构与磁性之间的关系。
二、实验原理1、磁化率的定义物质在外磁场作用下被磁化的程度用磁化率（χ）来表示。
磁化率是无量纲的物理量，其大小反映了物质被磁化的难易程度。
2、古埃法测量磁化率的原理古埃法是一种常用的测量磁化率的方法。
将样品制成圆柱形，置于两个磁极之间，使样品柱的轴线与磁场方向平行。
在磁场中，样品会被磁化产生附加磁场，从而影响磁极间的磁场分布。
通过测量无样品时和有样品时磁极间的磁场强度变化，可以计算出样品的磁化率。
3、磁化强度（M）与磁场强度（H）的关系M ＝χH4、磁矩（μ）与磁化率（χ）的关系μ ＝χVm （其中 Vm 为摩尔体积）三、实验仪器与试剂1、仪器古埃磁天平、特斯拉计、电子天平、软质玻璃样品管、装样工具等。
2、试剂莫尔盐（（NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）、亚铁氰化钾K₄Fe(CN)₆·3H₂O 、未知样品。
四、实验步骤1、仪器准备（1）调节磁天平底座水平，使悬线与磁场方向垂直。
（2）用特斯拉计测量磁场强度，确保磁场稳定。
2、样品管的处理（1）将空样品管用去离子水洗净，烘干。
（2）测量空样品管的质量 m₁。
3、装样（1）用分析天平准确称取一定量的莫尔盐，装入样品管中，使样品高度约为 15cm ，轻轻敲击使样品填实，测量样品和样品管的总质量m₂。
（2）同样方法分别称取亚铁氰化钾和未知样品进行装样。
4、测量（1）将装有莫尔盐的样品管悬挂在磁天平的挂钩上，调节样品管位置，使其处于磁场中心。
（2）测量无磁场时样品管的质量 m₃，然后接通磁场，待示数稳定后，测量有磁场时样品管的质量 m₄。
（3）按照同样的方法测量亚铁氰化钾和未知样品在无磁场和有磁场时的质量。
5、数据记录与处理（1）记录实验过程中的各项质量数据。
（2）根据公式计算各样品的磁化率。
磁化率测定的实验报告
磁化率测定的实验报告一、实验目的1、掌握古埃（Gouy）法测定磁化率的原理和方法。
2、测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子的配键类型。
二、实验原理1、磁化率物质在外磁场作用下被磁化的程度用磁化率来表示。
磁化率是一个无量纲的量，它反映了物质被磁化的难易程度。
物质的磁化率可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性三种类型。
顺磁性物质的分子中存在未成对电子，这些电子在外磁场作用下会产生顺磁矩，使物质表现出顺磁性。
顺磁性物质的磁化率为正值，且数值较小。
抗磁性物质的分子中不存在未成对电子，在外磁场作用下会产生与外磁场方向相反的诱导磁矩，使物质表现出抗磁性。
抗磁性物质的磁化率为负值，且数值很小。
铁磁性物质在较强的外磁场作用下能被强烈磁化，其磁化率很大，并且与外磁场强度有关。
2、古埃法测定磁化率本实验采用古埃法测定物质的磁化率。
将样品装在一个圆柱形的玻璃管中，悬挂在两磁极之间，使样品管的轴线与磁场方向平行。
在不均匀磁场中，样品受到一个作用力，这个作用力可以通过测量样品管在磁场中的重量变化来确定。
设样品管的横截面积为 S，样品的高度为 l，样品的质量为 m，磁场强度为 H，磁场梯度为 dH/dz，则样品所受到的作用力为：F ＝（m/ρ)·（dM/dz)其中，ρ 为样品的密度，M 为样品的磁化强度。
磁化强度 M 与磁化率χ 之间的关系为：M ＝χH将 M ＝χH 代入上式，可得：F ＝（m/ρ)·χ·（dH/dz)当样品管在磁场中时，会受到一个向上的力，使得样品管的重量减轻。
测量样品管在有磁场和无磁场时的重量变化ΔW，即可计算出磁化率χ。
三、实验仪器和试剂1、仪器古埃磁天平（包括磁场、磁极、样品管支架、电光天平）、软质玻璃样品管、研钵、角匙、小漏斗。
2、试剂莫尔氏盐（（NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O），分析纯；FeSO₄·7H₂O，分析纯；K₄Fe(CN)₆·3H₂O，分析纯。
中国科大物化实验11 磁化率——络合物结构的测定报告
【摘要】
磁化率——络合物结构的测定
PB14207067 张镇
任何材料在磁场的作用下将被磁化，并显示一定特征的磁性。这 种磁性不仅仅由磁化强度或磁感应强度的大小来表征， 而且应由磁化 强度随外磁场的变化特征来反映。为此，定义材料在磁场作用下，磁 化强度 M 与磁场强度 H 的比值为磁化率： χ=M/H 通过对络合物磁化率的测定，可以判断物质的分子结构。本实验 采用古埃磁天平测定两种络合物的磁化率。
p
2 p H
3 KT
J ( J 1) g 2 2 H 3 KT
(9)
式中 K 为玻尔兹曼常数，T 为绝对温度。 摩尔磁化率是单位磁场强度下一摩尔物质的平均磁矩，即
X PM NO p H N O J ( J 1) g 2 2 3 KT
C T
C T
(10)
式中 NO 为阿佛加德罗常数；C 为居里常数，关系式：
由(14)式可得： XPM = XM －XDM (15)
如果实验测出了 XM 和 XDM，则可通过(15)式求出分子中未配 对的电子数 n。实验中如 XPM≠0，就很难测出 XDM，幸有∣XPM ∣＞＞∣XDM∣，常把 XDM 从 XM 中略去，有 XM≈XPM，则有
X M X PM N O n(n 2) 3 KT
X PM
(11)
也称为居里定律。后来实验证明在更大的温度范围内，要用以下的居 里——外斯定律来描写。
X PM
2 NO P C 3 K (T Δ ) (T Δ )
(12)
式中Δ为外斯常数。
X DM N Oe 2 n 2 NO D ri H 6mC 2 i 1
(2) (3)
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一、实验目的与要求
1、测定物质的摩尔磁化率，估计待测金属配合物中心离子的未成对电子数，判断分子配键的类型。
2、掌握磁天平测定磁化率的原理和方法。
二、实验原理
1、摩尔磁化率和分子磁化率
在外磁场作用下，由于电子等带电粒子的运动，物质会被磁化而感应出一个附加磁场。
这个附加磁场H’的强度由物质的磁化率χ决定：H’=4χχ为物质的体积磁化率，反映物质被磁化的难易程度，化学上常用摩尔磁化率χ
m
表示磁化程度：，单位为。
对于顺磁性物质，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩关系有：
顺
（为真
空磁导率，由于反磁化率较小，所以χ
反
忽略作近似处理）
顺磁性物质与为成对电子数n的关系：(为玻尔磁子，=9.273×10-21erg·G-1 =9.273×10-28J·G-1 =9.273×10-24 J·T-1)
2、摩尔磁化率的测定
样品在非均匀磁场中受到的作用力F可近似为：
在非均匀磁场中，顺磁性物质受力向下所以增重；而反磁性物质受力向上所以减重。
测定时在天平右臂加减砝码使之平衡。
设△m为施加磁场前后的称量，则：
所以：
Δy样品管加样品后在施加磁场前后的称量差(g)；Δ
为空样品管在施加磁场前后的称量差(g)；g为重力加速度(9.8m·s-2)；h为样品高度(cm)；y样品的摩尔质量(g·mol-1)；y样品的质量(g)；y磁极中心磁场强度(G)。
磁场强度H可由特斯拉计或CT5高斯计测量。
应该注意，高斯计测量的实际
上是磁感应强度B，单位为T(特斯拉)，1T=104高斯。
磁场强度H可由 B =µ
H 关系式计算得到，H的单位为A·m-1。
也可用已知磁化率的硫酸亚铁铵标定。
在精确的测量中，通常用莫尔氏盐来标定磁场强度，它的摩尔磁化率与温度的关系为
三、实验用品
1、仪器
分析天平、高斯计、玻璃样品管、研钵、角匙、玻璃棒
2、试剂
莫氏盐(NH
4)
2
SO
4
·FeSO
4
·6H
2
O、亚铁氰化钾 K
4
[Fe(CN)
6
]·3H
2
O、硫酸亚铁FeSO
4
·7H
2
O。
四、实验步骤
1. 磁极中心磁场强度的测定
（1）先将励磁电流调至“0”，调零；
（2）将励磁电流调至“0.5A”,将高斯计放入磁极中心，旋转探头，寻找到使磁场强度显示最大值的位置，将探头固定；
（3）调节旋钮逐渐增大电流，记录当电流为 1A、2A、3A 时的磁场强度；（4）再逐渐减小电流（从 3.5A 开始），记录 3A、2A、1A 时的磁场强度；（5）重复以上（3）、（4）步骤，求得三个电流值对应的磁场强度。
2. 样品管的质量测定
（1）取下探头，取一干洁的空样品管悬挂在磁天平左臂挂钩上，样品管应与磁极中心线平齐，注意样品管不要与磁极相触；
（2）将电流调至“0”时，记录磁天平的读数；
（3）调节旋钮逐渐增大电流，记录当电流为 1A、2A、3A 时磁天平的读数；（4）再逐渐减小电流（从 3.5A 开始），记录 3A、2A、1A 时磁天平的读数；（5）重复以上（3）、（4）步骤；
（6）求得三个电流对应下的空管的平均质量。
3. 用莫尔盐标定在特定励磁电流下的磁场强度H
（1）先将硫酸亚铁铵用研钵碾细，再装入样品管中，每装 1cm，用玻棒将样品填实，装至刻度线，悬挂在磁天平左臂挂钩上，记录此时的温度；
（2）重复 2 中的（2）、（3）、（4）、（5）步骤进行数据记录；
（3）记录测后的温度，温度取平均值；
（4）求得三个电流对应下的（空管+硫酸亚铁铵）的平均质量；
（5）将硫酸亚铁铵回收，将空管洗净，用丙酮涮洗吹干。
4. 样品的摩尔磁化率测定
（1）同法测定（FeSO
4·7H
2
O+空管）在不同励磁电流下的平均质量；
（2）同法测定（K
4[Fe(CN)
6
]·3H
2
O+空管）在不同励磁电流下的平均质量。
（3）计算样品的摩尔磁化率。
五、数据记录与处理
1. 磁极中心磁场强度的测定
电流强度/A B1/mT B2/mT B3/mT B4/mT平均值/mT磁场强度H/A·m-1
1.079.1 80.7 77.2 80.3 79.3 63104.9
2.015
3.7 151.8 155.7 15
4.3 153.9 122469.7
3.022
4..
9
228.7 225.9 227.8 226.8 180501.6
其中，磁场强度 H 由公式B = O得，真空磁导率。
样品管刻度线高度：h=15.0cm
3. 用莫尔盐标定在特定电流下的磁场强度H M （(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O ）=392.14 g/mol 实验前温度：26.1℃
由公式
可计算得个电流下的磁场强度H 4. 亚铁氰化钾样品的摩尔磁化率测定 M （K 4[Fe(CN) 6]·3H 2O
）=422.39 g/mol 实验前温度：26.3℃
由公式
计算得各项的χm ： 又根据
顺
得
又有，
得未成对电子数n=0.63，约为0 5. 硫酸亚铁样品的摩尔磁化率测定
M（FeSO
4·7H
2
O）=278.02 g/mol
实验前温度：26.6℃
由公式计算得各项的χ
m
：
又根据
顺得
又有，
得未成对电子数n=3.79，约为4
六、数据分析
1、标定值普遍小于测定值：样品管的放置位置非磁场中心，所以计算公式得出的结果小于实际测量结果。
2、进行样品管的质量测定时，发现随着磁场强度的增加，样品管重量增加，这与通常情况下不符。
通常玻璃是具有逆磁性，因而磁场强度增加会使重量减小。
3、舍弃了在测量亚铁氰化钾样品时的第一组数据，此时的计算结果为负，可能是样品管质量测定时有误差。
在实际操作中，由于样品管非正规样品管，由棉绳连接，所以在棉绳湿润和干燥时存在质量差距。
4、最后计算得到，亚铁氰化钾样品 n=0，说明 Fe2+ 与水分子配位后，仍然保持自由离子状态下的电子层结构；硫酸亚铁样品 n=4，说明 Fe 2+ 与 CN - 配位后，外层电子结构发生变化，变为低自旋。
计算结果与实际相符。
5、实验误差分析：
1)在实际操作中，由于样品管非正规样品管，由棉绳连接，所以在棉绳湿润和
干燥时存在质量差距。
2)由于滞后效应，读取数据与真实数据存在误差。
3)装样的高度与测量值有误差，且松紧程度不一致。
4)实验仪器与计算方法本身的误差。
七、思考与讨论
1、简述用磁天平法测定磁化率的基本原理。
答：天平左臂悬挂一样品管，管底部处于磁场强度最大的区域，管顶端则位于场强近乎为0的区域，整个样品管处于不均匀磁场中。
在非均匀磁场中，顺磁性物质受力向下所以增重；而反磁性物质受力向上所以减重。
通过称量差等数据与磁化率的关系算出磁化率。
可以用莫尔氏盐来标定磁场强度。
2、本实验中为什么样品装填高度要求在15 cm左右?
答：这是为了确保管顶端的磁场强度近似为 0，从而符合计算公式的使用条件。
3、在不同的励磁电流下测定的样品的摩尔磁化率是否相同？为什么实验结果若有不同应如何解释？
答：理论上，在不同的励磁电流下测定的样品的摩尔磁化率应相同，因为摩尔磁化率是由物质本身的性质所决定的。
但实验结果会有不同，因为：
●实验理论公式的推导中忽略顺磁性物质逆磁磁化率的影响，由于顺逆磁磁化
率相反（即符号相反），所以理论推导中磁化率偏大；
●在推导过程中，将样品管顶端的磁场强度视作为0，而实际上在不同的励磁
电流下，该值并不为零且随着磁场强度增强会变大；
●由于电磁铁的磁芯所用的磁导材料不是理想的软磁体，因而存在剩磁效应。
因此，在升降电流时，实际所产生的磁场强度有一定的差异；
4、从摩尔磁化率如何计算分子内的未成对电子数及判断其配键类型？
答：由公式
求得，再根据
顺
算出未成对电子数 n，由n推导电子层结构，就可以得知其配键类型。
5、为什么顺磁性物质在磁天平中受到的力向下，而反磁性物质受到的力向
上？
答：这是由于顺磁性物质产生的是与磁场强度方向一致的附加磁场，受到磁场的引力，因而力的方向是向下的；而反磁性物质产生的附加磁场与磁场强度相反，斥力向上，所以受到向上的力。
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