磁化率的测定课件.ppt

磁化率的测定实验目的实验原理物质的磁性一般可分为反磁性、顺磁性和铁磁性。反磁性是指磁化方向和外磁场方向相反时所产生的磁效应，反磁质的χ<0。在外磁场作用下，电子的拉摩进动产生了一个与外磁场方向相反的诱导磁矩是具有反磁性的原因。反磁性是普遍存在的。摩尔反磁磁化率χD可表示为：顺磁性是指磁化方向和外磁场方向相同所产生的磁效应，顺磁质的χ>0。在外磁场作用下，使原子、离子或分子的固有磁矩顺着磁场方向转向是顺磁性产生的原因。摩尔顺磁磁化率χP可表示为：铁磁性是指在低外磁场中就能达到饱和磁化，去掉外磁场时磁性并不消失，呈现出滞后现象等一些特殊的磁效应。磁畴的存在是物质具有铁磁性的原因。物质的摩尔磁化率χM为顺磁磁化率χP和反磁磁化率χD之和。即χM=χP+χD（4）因为│χP│>>│χD│，所以在不是很精确的计算中，可作如下处理χM=χP（5）将(3)式代入(5)式得：即由于基态分子中电子的轨道角动量是相互抵消的，即纯自旋时L=0，所以J=S，代入（8）式得g=2，因此（7）式可以写为测定磁化率有多种方法，本实验用古埃法，此法通过测定物质在不均匀磁场中受到的力，从而求出物质的磁化率。把样品装于圆形样品管中悬于两磁极中间，一端位于磁极间磁场强度最大区域H，而另一端则位于磁场强度很弱的区域H0，则样品在沿样品管方向所受的力F可用下式表示：设样品管高度为l时，把（11）式移项积分得整个样品所受的力为：用磁天平测出样品加磁场前后的质量变化ΔW，显然外磁场强度可用高斯计直接测量或用已知磁化率的标准物质进行标定。常用的标准物质有(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O、CuSO4·5H2O、HgCo(SCN)4、NaCl、苯等等。本实验用莫尔氏盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O标定外磁场强度，测定CuSO4·5H2O、K4[Fe(CN)6]·3H2O、FeSO4·7H2O的磁化率，求金属离子的磁矩并考察其电子配对状况。药品仪器CTP-ⅠA磁天平实验步骤1.用已知磁化率的莫尔氏盐标定某一固定励磁电流时的磁场强度。逐步调节励磁电流由小变大到5A。（2）把已经研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管，样品高度约为15cm（使样品另一端位于磁场强度为0处）用直尺准确测量样品的高度l。要注意装样均匀和防止混入铁磁性杂质。测定莫尔氏盐在加励磁电流前后磁场中的质量，求出在加磁场前后的质量变化ΔW样品+管，重复三次，取平均值。2.测定样品的摩尔磁化率样品数据处理1.求I=5A时的磁场强度2.求出样品的摩尔磁化率。3.求出样品的磁矩4.求出样品中金属离子的未配对电子数实验结果与讨论思考题