磁化率的测定_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。

材料磁化率的测定实验报告一、实验目的1、理解磁场与磁化强度的概念，掌握求取磁化强度的方法。

2、理解磁化曲线与材料磁化特性之间的关系，了解材料磁化特性的几种类型，并掌握其判断方法。

3、掌握利用原理矛盾法测定材料的磁化特性及其测定方法。

二、实验原理1、磁场和磁化强度磁场是物体能够引起力作用的物理量。

磁场的单位是特斯拉(T)。

磁化强度是物质中单位体积内磁矩的矢量和，表示材料单位体积内的自由磁偶极子数目，它与材料的磁性质有关。

2、材料磁化特性材料磁化特性是指材料的磁化规律和磁响应规律，即虽给定的磁场H下，材料自身磁化强度M和材料的磁导率μ 的函数关系。

目前已经发现，的材料的磁化特性不仅取决于物质的化学组成，还受到材料的物理状态、工艺制备过程等因素的影响。

常见的磁化特性有铁磁性、顺磁性和抗磁性。

原理矛盾法是根据磁铁在磁化前后系数的变化来确定样品磁化强度的一种方法。

当磁铁A与磁化前的样品接触，数度计读数为m1。

在样品磁化后，磁铁B与样品接触，同时再次读数为m2。

样品内部的磁感应强度为B，磁场强度为H，则样品的磁化强度为M=(m2-m1)H。

三、实验步骤1、将支架上调整好磁体位置，放置好铁磁性材料样品。

2、连接好磁力计、数度计，调整好电源电压。

3、松开夹持磁铁的螺母，移动磁铁，聚焦于样品的一个方向上。

4、选定初步磁化强度H0-1000AT/m，随着磁场的变化记录磁力计检测得到的磁力读数m1和计数器读数n，同时记录H值。

5、调整磁铁，移动到样品的垂直方向上，聚焦于该方向上，按同样的方法记录相关数据和记录读数m2。

6、计算出样品的磁导率及矫顽力值。

7、通过原理矛盾法计算样品的磁化强度。

四、实验结果及分析选择铁磁性材料（铁）、顺磁性材料（铜）和抗磁性材料（铝）三种材料，记录测量数据后，得出各自的磁化特性及磁化强度值。

进一步对实验结果进行分析，可以发现，不同的材料磁化特性存在着明显的区别，在以铜为顺磁性材料的情况下，磁化强度值≈0，说明其在不同磁场下显示的磁响应系数较小，且反应趋势与磁场是正相关的，说明材料易受外界磁场的作用产生磁化，原子自旋基本分离。

磁化率的测定实验报告记录(华南师范大学物化实验)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：磁化率的测定一、实验目的（1）掌握古埃磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。

（2）通过对一些配位化合物磁化率的测定，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2.1物质的磁性物质在磁场中被磁化，在外磁场强度H的作用下，产生附加磁场。

该物质内部的磁感应强度B为：B=H+4πI=H+4πκH （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κ=I/H称为物质的体积磁化率。

I和κ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=κ/ρ称为克磁化率或比磁化率。

χm=κM/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，把物质分成反磁性物质。

顺磁性物质和铁磁性物质以及亚铁磁性物质、反铁磁性物质积累。

其中，顺磁性物质χm>0而反磁性物质的χm<0。

2.1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，另一端则在磁场强度为零处。

样品在磁场中受到一个作用力。

dF=κHAdH （2）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-κ0HAdH）（3）κ0表示空气的体积磁化率，整个样品的受力是积分问题：（4）因H0H，且忽略κ0，则（5）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。

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=12mχmμ0H2Mℎ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−∆m0gℎMμ0mHΔm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。

磁场强度H可由 B =µ0H 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。

磁化率的测定实验报告.doc实验名称：磁化率的测定实验实验目的：了解磁化率的概念和测量方法，掌握测量原理及技术方法，并通过实验数据分析磁化率的影响因素。

实验仪器：磁场计、磁铁、铁氧体样品、毫伏表、恒流源、万用表。

实验原理：当物体受到外部磁场时，磁场的强度会对物体内部磁性物质的磁化度产生影响，磁化率是材料所具有的对磁场响应的能力，是表征物质磁性的基本物理量。

实验步骤：1.将铁氧体样品置于恒定的磁场中，调节磁场强度为 1.20 T，打开直流恒流源，通过样品产生一定的磁通量，记录相应的磁场强度值和电流值，测量样品长度为 10 cm，宽度为2.5 cm，厚度为 1.5 cm ，并记录样品的质量值为 200 g。

2.在 ch2 端接上毫伏表，将万用表的正负极分别接到直流电流源的输出端口和恒流源的输入端口，通过万用表测量工作电流的大小，依次将工作电流从 0.1A 逐渐增大至1.0 A，逐个记录电流值和相应的示数值并记录。

3.重复步骤 2，将磁场强度值调整为 0.80T,0.60T,0.40T,0.20T，并按照相同的操作测量数据并记录。

4. 根据测定结果计算磁化率的大小，并分析其影响因素。

实验结果与分析：1. 磁场强度和工作电流的关系：| B/T | I/A ||-----|-----||1.20 | 1.00||0.80 | 0.67||0.60 | 0.50||0.40 | 0.35||0.20 | 0.17|从上表可以发现，在磁场强度相同的情况下，随着工作电流的增大，示数值会逐渐增大，但是当工作电流过大时，示数值会出现下降现象，即在某一电流处磁场饱和，磁场增加无法改变示数值，因为当磁化度饱和时，样品的磁化率值已经达到最大值，磁场改变不会再使该数值发生变化。

2. 不同磁场下的磁化率大小：从上表可以看出，当磁场大小一定时，磁化率随着工作电流的增大而增大，因为随着磁场大小的增大，内部磁性物质的磁化度也会随之增大，样品的磁化率也相应增大。

2012级有机化学实验设计性实验报告题目：磁化率的测定报告作者：专业名称：化学教育行政班级：学生学号：指导老师：实验时间：2014年10月14日提交时间：2014年10月23日一、实验目的1.掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。

2.测定三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断其配键类型。

二、实验原理1、磁化率物质在外磁场作用下，物质会被磁化产生一附加磁场。

物质的磁感应强度等于（16.1）式中B0为外磁场的磁感应强度；B′为附加磁感应强度；H为外磁场强度；μ为真空磁导率，其数值等于4π×10-7N／A2。

物质的磁化可用磁化强度M来描述，M也是矢量，它与磁场强度成正比。

（16.2）式中Z为物质的体积磁化率。

在化学上常用质量磁化率χm或摩尔磁化率χM来表示物质的磁性质。

(16.3)(16.4)式中ρ、M分别是物质的密度和摩尔质量。

2）分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成物质的原子，离子或分子的微观结构有关，当原子、离子或分子的两个自旋状态电子数不相等，即有未成对电子时，物质就具有永久磁矩。

由于热运动，永久磁矩的指向各个方向的机会相同，所以该磁矩的统计值等于零。

在外磁场作用下，具有永久磁矩的原子，离子或分子除了其永久磁矩会顺着外磁场的方向排列。

(其磁化方向与外磁场相同，磁化强度与外磁场强度成正比)，表观为顺磁性外，还由于它内部的电子轨道运动有感应的磁矩，其方向与外磁场相反，表观为逆磁性，此类物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率χ和摩尔逆磁顺的和。

化率χ逆对于顺磁性物质，χ顺>>∣χ逆∣，可作近似处理，χM=χ顺。

对于逆磁性，所以它的χM=χ逆。

物质，则只有χ逆第三种情况是物质被磁化的强度与外磁场强度不存在正比关系，而是随着外磁场强度的增加而剧烈增加，当外磁场消失后，它们的附加磁场，并不立即随之消失，这种物质称为铁磁性物质。

磁化率是物质的宏观性质，分子磁矩是物质的微观性质，用统计力学的方法可以得到摩尔顺磁化率χ和分子永久磁矩μm间的关系顺（16.6）式中N为阿佛加德罗常数；K为波尔兹曼常数；T为绝对温度。

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掌握古埃掌握古埃(Gouy)(Gouy)(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。

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H 0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m 3·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，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，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，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而且在外磁场消失后其磁性并不消失。

华南师范大学实验报告学生姓名 学 号专 业 化学（师范） 年级、班级 课程名称 结构化学实验 实验项目 磁化率的测定实验类型 实验时间 2013 年 10 月 29 日实验指导老师 实验评分1. 实验目的（1）掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的实验原理和方法；（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104，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χm = K/ρ (3) χM = MK/ρ (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=104G2.2 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，会产生一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。

其A 就等于反磁化率B ，且C 。

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。

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。