磁化率的测定实验报告[华南师范大学物化实验]

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)磁天平测立磁化率的原理和方法。

2.实验原理2」摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H。

作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应岀一个附加磁场HI物质被磁化的程度用磁化率为表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：H'=4広何为为无因次量，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加表示磁化程度，它与咒的关系为式中M、p分别为物质的摩尔质量与密度。

加的单位为m3 mol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，山尸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Xm称为反磁磁化率，用兀以表示，且反＜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，分子磁矩山点)。

这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，英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, Pl 等，表现岀的顺磁磁化率用)^表示。

但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的加是顺磁磁化率关炽与反磁磁化率x 反之和。

因加|»忱反I，所以对于顺磁性物质，可以认为心=恥，其值大于零，即心＞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曲磁性并不消失。

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山“关系可由居里一郎之万公式表示：叫G册3kT式中L为阿伏加德罗常数(6.022 xlCPmol J),、k为玻尔兹曼常数(1.3806x1阿㈡),旧为真空磁导率(4恥10 ?N・A 2, T为热力学温度。

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。

华南师范大学实验报告课程名称：结构实验实验项目：磁化率的测定一、实验题目：磁化率的测定二、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. 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。

三、实验原理1、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：Hˊ=4πχH0 (1)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χm = χM/ρ(2)式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。

χm的单位为m 3m ol−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。

它的称为反磁磁化率，用表示，且<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是顺磁磁化率与反磁磁化率之和。

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。

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。

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。

磁化率的测定一、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、预习要求1.了解磁天平的原理与测定方法。

2.熟悉特斯拉计的使用。

三、实验原理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χm或摩尔磁化率χM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χm和χM的单位分别是cm3•g-1和cm3•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.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，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χM是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即χM =χ顺 + χ反（5）通常χ顺比χ反大约１～３个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其χM>0。

大学物理化学实验报告络合物的磁化率的测定实验目的：通过实验测定络合物的磁化率，掌握磁化率的测定方法和技巧。

实验仪器：洛氏天平、电磁振荡器、振荡电路、Q计、恒温水浴器、实验室电子天平。

实验原理：络合物的磁化率是指在外磁场的作用下，物质自身产生的磁场强度和外磁场强度之比。

磁化率是描述物质磁性的重要物理量。

磁场的作用下，物质的磁矩将朝着磁场方向排列，这个现象被称为磁化。

当物质产生极化时，在极化过程中产生的电磁感应力，会引起磁化电流。

用磁化电流制造磁场，又改变物质的磁极朝向，把磁场放置于物质的磁场中使磁极反向，则外场所占的元素数越小，磁化强度越强。

实验步骤：1.将洛氏天平调零，并将所需量的化合物精致称取后转移到可锡金属内。

2.将所需化合物置于电磁振荡器中，并加入微量的稳定剂。

3.振荡电路管路所接的Q计为230，测量电路输出的信号频率差，以求得振动频率。

4.将所需化合物加入到恒温水浴器中，约测温乘实验执行时的时间，记录所需化合物的质量。

5.测量化合物的磁化率，将约6克的化合物加入到电磁振荡器的内锡金属中。

开启泵浦，使化合物处于稳定状态。

记录全质量平衡的精细称量，在稳定状态下开启振荡电路，并标记振荡频率。

6.依照实验操作所得温度T值，计算化合物的磁化率，记录测量值。

7.将测试结果记录在记录表中，记录实验所用的仪器，设备的具体信息、操作步骤，实验过程中所需注意的问题及所得数据与结论。

实验结果分析：实验结果表明，所得化合物的磁化率与温度呈正比例关系，在一定的磁场强度下，化合物的磁化率随着温度升高而增加，在磁场消失后，化合物的磁化率随着温度的升高而降低。

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。