磁化率的测定(完成)

实 验 报 告 学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 磁化率的测定 实验类型 验证 设计 综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分 一、目的要求 1．掌握 Gouy 磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。 2．通过对一些配合物磁化率的测定，计算中心离子的不成对电子数．并判断 d电子的排布情况和配位体场的强弱。 二、实验原理 （1）物质的磁性 物质在磁场中被磁化，在外磁场强度 H(A·m-1)的作用下，产生附加磁场 H'。这时该物质内部的磁感应强度 B 为外磁场强度 H 与附加磁场强度 H'之和： B＝H 十4πI＝H 十4πкH＝μH (1) 式中 I 称为体积磁化强度，物理意义是单位体积的磁矩。式中的 к 称为物质的体积磁化率、表示单位体积物质的磁化能力，是无量纲的物理量。I 和 к 分别除以物质的密度 ρ 可以得到 σ 和 χ ，σ = I/ρ 称为克磁化强度；χ = к/ρ 称为克磁化率或比磁化率。χm = кM/ρ 称为摩尔磁化率（M 是物质的摩尔质量）。这些数据都可以从实验测得，是宏观磁性质。在顺磁、反磁性研究中常用到 χ 和 χm ，铁磁性研究中常用到 I、σ 。 不少文献中按宏观磁性质，把物质分为反磁性物质、顺磁性物质和铁磁性物质以及亚铁磁性物质、反铁磁性物质几类。其中，顺磁性物质的 χm >0，而反磁性物质的 χm <0。 （2）古埃法测定磁化率 古埃法是一种简便的测量方法，主要用在顺磁测量。简单的装置包括磁场和测力装置两部分。调节电流的大小，磁头间距离大小，可以控制磁场强度大小。 测力装置可以用分析天平。为了测量不同温度的数据，要使用变温、恒温和测温装置。 样品要放在一个长圆柱形玻璃管内，悬挂在磁场中，样品管下端在磁极中央处，此处磁场强度最强；另一端则在磁场强度为零处，即处在磁场强度可忽赂不计的位置。 样品在磁场中受到一个作用力。 dF = κHAdH ① 式中，A 表示圆柱玻璃管的截面积。 样品在空气中称量，必须考虑空气修正，即 dF =(κ-κ0)HAdH ② 表示空气的体积磁化率，整个样品的受力是个积分问题： F=∫ (κ-κ0)HAdH = 1/2(κ-κ0)A(H2-H20) ③ 因 H0＜＜H，且忽略 κ0，则 F = 1/2 κAH2 ④ 式中，F 可以通过样品在有磁场和无磁场的两次称量的质量差来求出。 F =（∆m样 - ∆m空）g ⑤ 式中，∆m样为样品管加样品在有磁场和无磁场时的质量差； ∆m空为空样品管在...