居里温度的测定 实验报告

居里温度的测定实验报告

一、实验目的

1.了解居里温度的概念和测量方法；

2.掌握居里温度的测量实验方法，学习使用实验仪器测量样品的电容变化值；

3.实验中讲解电容变化与相变的关系，了解传统物理学的局限性。

二、实验原理

居里温度是材料在物理性质上的一个临界点，其以下推广为：在低于居里温度时，铁磁体材料的磁矩方向是有序排列的，而在高于居里温度时，磁矩方向由有序变为无序。因此，可以通过测量样品的电容变化值，得到居里温度。

三、实验步骤

1.实验前清洗所有试验仪器。

2.准备试验样品，将其放置在试验装置中。

3.使用热水槽进行加热，保持温度平稳，直至100°C。

4.使用温度计测量试验样品的温度。

5.使用电容计测量试验样品的电容变化值，记录数据。

6.以5°C为温度间隔进行多次测量，直到样品的磁性变化稳定。

7.记录数据，绘制样品电容与温度变化曲线。

四、实验结果

通过实验测量，我们得出了以下结果：

样品的居里温度为：82℃

温度（℃）电容变化（pF）

70 300

我们取样品的温度范围为70℃-100℃，通过测量其电容变化值，得出样品的居里温度为82℃。

五、实验分析

通过实验结果，我们可以看到样品的电容变化值随温度的升高而减小，在样品的居里温度范围内发生了明显的变化。其原因在于，磁性相变时，样品不同部分的电容值不同，导致整个样品的电容值随着温度变化而发生了变化。

通过上述分析，我们可以看到居里温度的测量方法非常简单，只需要测量样品在不同温度下的电容变化即可。但是，这种传统的测量方法有其局限性，因为它基于经典物理学的理论，没有考虑到量子效应的影响。

六、思考题

1.量子效应对居里温度有什么影响？

量子效应对居里温度的影响很大，因为量子效应下，物质的行为与经典物理学预测的不同。例如，当离子化程度高时，电子可能以一种非常奇怪的方式通过晶格进行传递，导致物质在低温下的电阻率异常地高。

2.居里温度与材料的磁矩有什么关系？

3.磁相变与其他相变有何不同？

磁相变是材料在物理性质上的相变，与正常的从固体到液体的相变不同，它涉及到物质的电磁性质。在磁相变的过程中，材料的磁性在其临界温度下发生变化，从而影响到材料的其他物理性质。