南京大学物化实验系列磁化率
磁导率，其数值等于 4 10 N / A ；
7 2
H B / 0 。
物质的磁化可用磁化强度 M 来描述，它与磁场强度成正比。
M H
(2)
式中 为物质的体积磁化率,是无量纲的量，单位是 1。在化学上常用质量磁化率 m 或摩尔 磁化率 M 来表示物质的磁性质， m 、 M 的量纲分别是 m3/kg 和 m3/mol。
4.4 取下样品管用小漏斗装入事先研细并干燥过的莫尔氏盐，并不断让样品管底部在软 垫上轻轻碰击，使样品均匀填实，直至所要求的高度，(用尺准确测量)。按前述方 法将装有莫尔盐的样品管挂于磁天平上，重复称空管时的条件称量，得
W1空管＋样品 （B0 ) ， W1空管＋样品 （B1 ) ， W1空管＋样品 （B2 ) ， W2空管＋样品 （B 2 ) ， W2空管＋样品 （B1 ) ， W2空管＋样品 （B0 ) 。 同 法 可 求 出 W空管＋样品 （B1 ) 和 W空管＋样品 （B 2 ) 。
103/kg -0.0019 -00030 0.0429 0.0423 -0.0020 -0.0021 0.0635
W ( B 2 )
103/kg -0.0020
W ( B1 )
103/kg
W ( B 2 )
103/kg
W样 ( B1 )
103/kg
W样 ( B2 )
W ( B1 )
103/kg 19.2891 19.2915 24.3748 24.3771 19.2911 19.2917 25.1618
W ( B2 )
103/kg 19.2890 19.2896 24.3907 24.3916 19.2905 19.2908 25.1846
W ( B1 )
4.5 采 用同 一 样品 管 （ 每次 装 样前 均 应保 证 洁净 干 燥） 和 相 同的 实 验条 件 分别 对
FeSO4 7 H 2 O ， K 3 Fe(CN )6 和 K 4 Fe(CN ) 6 3H 2 O 进行测定。
4
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5 实验注意事项 5.1 所测样品应事先研细，放在装有浓硫酸的干燥器中干燥。 5.2 空样品管需干燥洁净。装样时应使样品均匀填实。 5..3 称量时，样品管应正好处于两磁极之间，其底部与磁极中心线齐平。悬挂样品管的悬 线勿与任何物件相接触。整个测定过程样品管高度应相同，霍尔探头固定位置不变。 5.4 测定后的样品均要及时倒回试剂瓶并放在干燥器保存，可重复使用。样品倒回试剂瓶 时，注意瓶上所贴标志，切忌倒错瓶子。 6 数据处理 6.1 由式（13）算出莫尔盐的质量磁化率，再算出其莫尔磁化率，结合莫尔盐的实验数据计 算磁感应强度 B1 和 B2。 6.2 分别由与 B1、B2 对应的实验数据计算 FeSO47H2O、K3Fe (CN)6、K4Fe (CN)63H2O 的 x M 、 μm 和未成对电子数 n。 6.3 根据未成对电子数 n 讨论 FeSO47H2O、 K3Fe (CN)6 和 K4Fe (CN)63H2O 的最外层电子结构 以及由此构成的配键类型。 6.4 数据处理过程及结果 T=16.80℃,则
1 W空管 ( B1 ) [W空管1 ( B1 ) W空管 2 ( B1 )] （14） ， 式中 2 W空管1 ( B1 ) W空管1 ( B1 ) W空管1 ( B0 ) ， W空管 2 ( B1 ) W空管 2 ( B1 ) W空管 2 ( B0 ) 1 W空管 ( B2 ) [W空管1 ( B 2 ) W空管 2 ( B2 )] （15） ， 式中 2 W空管1 ( B2 ) W空管1 ( B2 ) W空管1 ( B0 ) ， W空管 2 ( B2 ) W空管 2 ( B2 ) W空管 2 ( B0 )
m
9500 9500 4 10 9 4 3.1416 10 9 4.103 10 7 m 3 / kg T 1 289.95
表 1 实验数据表
W ( B0 )
103/kg 空 管 摩 尔 盐 19.2910 19.2945 24.3319 24.3348 19.2931 19.2938 25.0983
m B n(n 2)
式中 B 为玻尔磁子，其物理意义是单个自由电子自旋所产生的磁矩。
(7)
B
eh 9.274 10 24 J / T 4 me
(8)
式中 h 为普朗克常数； me 为电子质量。因此，只要实验测得 M ，即可求出 m ，算出未成 对电子数 n, 这对于研究某些原子或离子的电子组态，以及判断络合物分子的配键类型是很 有意义的。 2．3 磁化率的测定 古埃法测定磁化率装置如图 l 所示。将装有样品的圆柱形 玻管如图 l 所示方式悬挂在两磁极中间，使样品底部处于两磁 极的中心。 亦即磁场强度最强区域， 样品的顶部则位于磁场强 度最弱，甚至为零的区域。这样，样品就处于一不均匀的磁场 中， 设样品的截面积为 A， 沿样品管的长度方向 dS 的体积 AdS 在非均匀磁场中所受到的作用力 dF 为
4 实验步骤
3
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4.1 4.2
4.3
将特斯拉计的探头放入磁铁的中心架中，套上保护套，调节特斯拉计的数字显示为 “0” 。 除下保护套，先把探头平面垂直置于磁场两极中心，打开电源，调节“调压旋钮” ， 使电流增大至特斯拉计上显示约“0.3”T，再调节探头上下、左右位置，观察数字 显示值，把探头位置调节至显示值为最大的位置，此乃探头最佳位置，将其固定。 吊挂上洁净干燥的空样品管，调节使其正好与磁极中心线齐乎，(样品管不可与磁极 接触，并与探头有合适的距离)。松开探头并沿样品管外侧（不碰动）垂直上移至特 斯拉计显示 B＝0T 处，这也就是样品管内应装样品的高度。关闭电源前，应调节调 压旋钮使特斯拉计数字显示为零。 用莫尔氏盐标定磁场强度。按上述要求将一支洁净干燥的空样品管悬挂在磁天平的 挂钩上，打开电源，调节电流旋钮使特斯拉计数字显示为 0.000T( B0 )，准确称取空 样品管质量， 得 W空管1 ( B0 )； 调节旋钮， 使特斯拉计数显为 0.300T( B1 )， 迅速称量， 得 W空管1 ( B1 )；逐渐增大电流，使特斯拉计数显为 0.350T( B2 )，称量得 W空管1 ( B2 )； 然后略微增大电流，接着退至特斯拉计数显 0.350T( B2 )，称量得 W空管 2 ( B2 )；再将 电流降至特斯拉计数显为 0.300T( B1 )时，再称量得 W空管 2 ( B1 )；最后缓慢降至数显 为 0.000T( B0 )，又称取空管质量得 W空管 2 ( B0 )。这样调节电流由小到大，再由大 到小的测定方法是为了抵消实验时磁场剩磁现象的影响。由实验数据可求得
m
M
(3)
M M m
(4)
式中 、 M 分别是物质的密度和摩尔质量。 2.2 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
量纲为 Nm 1A 1(1N=1kg m/s2)， 单位是特斯拉， 以 T 表示； g 是重力加速度,为 9.80665m/s2； 。 磁感强度 B 可用“特斯拉计”测量，或用已知磁化率的标准物质进行间接测量。例如
－ —
用莫尔盐 [( NH 4 ) 2 SO4 FeSO4 6 H 2 O ] ,已知莫尔盐的 m 与热力学温度了的关系式为
F
H 0 0 H H
dH 1 0 HAdS 0 H 2 A dS 2
（10）
当样品受到磁场作用力时，天平的另一臂加减砝码使之平衡，设 W 为施加磁场前后 的质量差，则
1 0 H 2 A 2 1 F 0 H 2 A gm g (W空管＋样品 W空管 ) 2 W 由于 m ， , H B / 0 , 代入（11）式整理得 Ah F
顺
2 N 0 m 0 C 3KT T
(6)
式中 N 0 为阿佛加德罗常数；K 为波尔兹曼常数；T 为绝对温度。 物质的摩尔顺磁磁化率与热力学温度成反比这一关系，称为居里定律，是居里(P. Curie) 首先在实验中发现，C 为居里常数。 物质的永久磁矩 m 与它所含有的未成对电子数 n 的关系为
2
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邱金恒 图 1 古埃磁天平示意图
dH dF 0 HA度，对于顺磁性物质的作用力，指向 dS
场强度最大的方向，反磁性物质则指向场强度弱的方向，当 不考虑样品周围介质(如空气，其磁化率很小)和 H 0 的影响时，整个样品所受的力为
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磁化率的测定
1
实验目的及要求 1.1 1.2 掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法； 通过测定一些络合物的磁化率，求算未成对电子数和判断这些分子的配键类型。
2
实验原理 2.1 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
(5)
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 顺 和分子永久磁矩 m 间的关系
9.2近代物理实验核磁共振
实验9.1 核磁共振熊波 121120148（南京大学物理学院2012级）引言：在基本实验的基础上，得到三种不同样品的核磁共振谱，并具体计算他们的化学位移与自旋耦合效应。
其次，对自旋耦合效应的相互作用与等间距特点进行了一定的调研，可以从理论上直接证明这些特点。
关键词：核磁共振；化学位移；自旋耦合；§1.引言1946 年，美国斯坦福大学的 Bloch 等人和哈佛大学的 Purcell 等人独立地采用原子核感应法，即同时将一个恒定磁场和沿垂直于恒定磁场方向上的一个交变磁场同时作用于原子核系统上，然后测定由原子核磁矩进动所感应的电动势，发现了核磁共振现象。
后来.Bloch 和 Purcell 因为这一发现而获得了 1952 年度的诺贝尔物理学奖。
今天，核磁共振已成为研究物质结构和原子核的磁性、进行各种化合物的分析租鉴定、精密测定各种原子核磁矩以及作为核磁共振成像仪的重要原理和组成部分在医学上进行诊断的有力工具。
§2.实验原理§2.1 .原子核的基本特性原子由原子核和核外运动的电子所组成。
原子核的电荷、质量、成分、大小、角动量和磁矩构成了它的基本性质。
众所周知，原子核带正电，所带电量和核外电子的总电量相等，数值上等于最小电量单位e( C)的整倍数，称为电荷数。
原子核的质量一般用质量数表示，接近于原子质量单位 u( kg)的整数倍。
原子核由质子和中子所组成。
质子和中子的质量大致相等，但每个质子带正电量e，而中子则不带电。
因此，元素周期表中的原子序数 z 在数值上等于相应原子核外的电子数、核内质子数和核的电荷数。
原子核的半径为m的数量级。
原子核具有本征角动量，通常称为原子核的自旋，等于核内所有轨道和自旋运动的角动量的总和。
核自旋可用自旋量子数I来表征。
核内的中子和质子都是的粒子。
实验证明，如将原子核按其自旋特性来分类，则可分为三类:(1) 电荷数(即原子序数)与质量数都为偶数的核，如，等，它们的自旋量子数为零;(2) 质量数为单数的核，如，，等，它们的自旋量子数为半整数(，，…) ;(3) 质量数为双数，但电荷数(原子序数)为单数的核，如，等，它们的自旋量子数为整数(1，2，3，…)。
大学物理化学实验报告络合物的磁化率的测定.pdf
F81 25.8942 25.8492 25.7232
K4Fe(CN)6·3H2O+管/g 25.2363 25.2352 25.2346 25.2345 25.2352 25.2364
六、数据处理
室温: 22.5℃
填料高度: h=8cm
(一) 由莫尔氏盐质量磁化率和实验数据计算相应的励磁电流下的磁场强度值：
在实验温度(22.5℃=295.65K)下：
莫尔氏盐的标准χm =9500/(T+1)*4π*10-9
=9500/(295.65+1)*4π*10-9
4
=4.04*10-7 m3·kg-1
所以莫尔氏盐的摩尔磁化率χM = M 莫尔氏盐*χm =392 g/mol * 4.04*10-7 m3·kg-1 =1.58 ×10-7 m3·mol-1
根据公式
M
=
2(m样品+空管 − m空管)ghM 0mH 2
求不同励磁电流下的磁场强度 H：
I=3.0A 时：
H = 2(m样品+空管 − m空管)ghM M 0m
20.09470 − 0.000409.8 0.08 0.392
= 1.5810−7 4 3.1410−7 5.69895
= 2.26105A m−1
可表示为： F = mH H Z
2
其中：m 为样品质量，H 为磁场强度，H 为沿样品管方向的磁场梯度。 Z
本实验用摩尔氏盐(六水合硫酸亚铁铵)标定外磁场强度 H。测定亚铁氰化钾 和硫酸亚铁的摩尔磁化率，求金属离子的磁矩并考察电子配对状况。
三、仪器、试剂
MB-1A 磁天平(包括电磁铁，电光天平，励磁电源) 1 套
子的配键类型
磁化率的测定实验报告记录(华南师范大学物化实验)
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。
大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定
物理化教真验报告之阳早格格创做院系化教化工教院班级化教 061教号 13姓名沈修明真验称呼络合物的磁化率的测定日期 2009.4.20 共组者姓名史黄明室温℃气压 101.6 kPa结果一、手段战央供1、掌握古埃（Gouy）法磁天仄测定物量磁化率的基根源基本理战真验要领；2、通过对于一些络合物的磁化率测定，推算其不可对于电子数，推断那些分子的配键典型二、基根源基本理物量的磁性普遍可分为三种: 逆磁性, 反磁性战铁磁性.a .反磁性是指磁化目标战中磁场目标好异时所爆收的磁效力.反磁物量的χD < 0（电子的推摩进动爆收一个与中磁场目标好异的诱导磁矩，引导物量具备反磁性）.b. 逆磁性是指磁化目标战中磁场目标相共时所爆收的磁效力，逆磁物量的 Xp > 0.（中磁场效率下，粒子如本子、分子、离子，中固有磁矩爆收的磁效力）. c. 铁磁性是指正在矮中磁场中便能达到鼓战磁化，去掉中磁场时，磁性本去不必得，浮现出滞后局面等一些特殊的磁效力.d. 摩我磁化率：古埃法测定物量的摩我磁化率（ ）的本理通过测定物量正在不匀称磁场中受到的力，供出物量的磁化率 .把样品拆于园形样品管中，悬于二磁极中间,一端位于磁极间磁场强度最大地区 H ，而另一端位于磁场强度很强的地区 H 0，则样品正在沿样品管目标所受的力F 可表示为： 其中：m 为样品本量，H 为磁场强度， 为沿样品管目标的磁场梯度.本真验用摩我氏盐(六火合硫酸亚铁铵)标定中磁场强度H.测定亚铁氰化钾战硫酸亚铁的摩我磁化率，供金属离子的磁矩并观察电子配对于情景. 三、仪器、试剂MB-1A 磁天仄(包罗电磁铁，电光天仄，励磁电源) 1套硬量玻璃样品管 1只角匙 1只MχH F mHZ χ∂=∂HZ ∂∂PP D M χχχχ≈+=漏斗 1只莫我氏盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O（分解杂）FeSO4·7H2O（分解杂）K4Fe(CN)6·3H2O（分解杂）四、真验步调1. 磁场强度（H）的测定：用已知摩我磁化率的莫我氏盐标定某一牢固励磁电流时的磁场强度（H）.励磁电流变更0A→3A→→4A→→3A→0A，分别测定励磁电流正在各值下的天仄的读数（4A的值不妨不读，持绝2分钟安排，消磁），用共一仪器正在共等条件下举止后绝的测定.简直支配如下：（1）把样品管悬于磁场的核心位子，测定空管正在加励磁电流前，后磁场中的沉量.供出空管正在加磁场前，后的沉量变更管，沉复测定三次读数，与仄衡值.（2）把已经研细的莫我氏盐通过小漏斗拆进样品管，样品下度约为8m（此时样品另一端位于磁场强度H=0处）.读出样品的下度，要注意样品研磨细小，拆样匀称不克不迭有断层.测定莫我氏盐正在加励磁电流前，后磁场中的沉量.供出正在加磁场前后的沉量变更样品+管，沉复测定三次读数，与仄衡值.2．样品的莫我磁化率测定：把测定过莫我氏盐的试管揩洗搞洁，把待测样品，分别拆正在样品管中，按着上述步调（1），（2）分别测定正在加磁场前，后的沉量.供出沉量的变更（管战样品+管），沉复测定三次读数，与仄衡值.五、本初数据℃ h=8cmM FeSO4·7H2O =278.02 g/molM K4Fe(CN)6·3H2O =422.39 g/molM莫我氏盐=392 g/mol六、数据处理(一) 由莫我氏盐本量磁化率战真验数据估计相映的励磁电流下的磁场强度值：℃=295.65K)下：莫我氏盐的尺度χm =9500/(T+1)*4π*10-9=9500/(295.65+1)*4π*10-9=4.04*10-7 m3·kg-1所以莫我氏盐的摩我磁化率χM = M莫我氏盐*χm=392 g/mol * 4.04*10-7 m3·kg-1=1.58 ×10-7 m3·mol-1根据公式供分歧励磁电流下的磁场强度H：I=3.0A时：共理可得，I=3.5A时：×105 A·m-1(二) 估计FeSO4·7H2O战K4Fe(CN)6·3H2O的χm 再估计其μm战已成对于电子数n现以FeSO4·7H2O为例搞估计示例：根据公式：+42FeSO 7H O202()mM gh m M m Hχμ⋅∆-∆=样品空管空管供出FeSO 4·7H 2O 正在二个分歧的励磁电流下的χM 并与仄衡值， 得，42FeSO ?7H O71.4510Mχ-=⨯ m ³·mol -1 再根据公式：203m M L kTμμχ≈其中 -23k=1.38/10J K ⨯;2316.0210L mol -=⨯;解得，末尾利用闭系式：m B μ= 解得，≈4(三) 根据已成对于电子数，计划FeSO 4·7H 2O 战K 4Fe(CN)6·3H 2O 中Fe 2+的最中层电子结构及由此形成的配键典型FeSO 4·7H 2O 中Fe 2+中层电子组态： 可知：FeSO 4·7H 2O 中配价键为电价配键. K 4Fe(CN)6·3H 2O 中Fe 2+中层电子组态： 可知：K 4Fe(CN)6·3H 2O 中配价键为共价配键. 七、思索题1、分歧的励磁电流测得的样品摩我磁化率是可相共？如果丈量截止分歧应怎么样阐明？问：χM一般.果为物量的摩我磁化率是物量的一种宏瞅本量，而与中界条件无闭，不会果为励磁电流的改变而改变.本真验正在处理数据时，供了分歧励磁电流下的χM ，是为了更透彻，供得的为二次丈量的仄衡值.2、引起缺面的本果？问：1.不把样品管底与磁极核心线仄止，果磁场不匀称，测得的Δm样+管与Δm有偏偏好；2.测空管时，管内残留有少量本先无法与消的杂量；3.样品不研磨细小，拆样不匀称或者有断层；4.环境的扰动(果为本组真验是靠门心的，出进人员戴去的环境的扰动是不可预防的)；5.仪器自己存留缺面.八、真验归纳本真验的支配部分本去并不特地艰易之处，闭键正在与环境及条件的统制，尽管预防系统的扰动，天然，也由于无可预防的缺面的存留会给估计截止爆收一定的效率.本真验易便易正在数据的处理比较艰易，果为其本理阻挡易懂，制成推导得到的公式不明黑，而正在变换、接叉估计时爆收殽杂.另有正在估计历程中单位的统一非常闭键(起初我也有单位本果的过得).末尾，通过估计得到的截止与本量靠近，真验还算乐成.但是另有一面不明黑，课本第386页上，K4Fe(CN)6·3H2O 的磁化率为什么是背值？。
磁电阻测量实验报告南京大学
南京大学物理系实验报告题目 实验10.1 各向异性磁电阻测量姓名 朱瑛莺 2014年5月16日 学号摘要通过对磁性合金的各向异性磁电阻的测量，初步了解磁电阻的一些特性，同时掌握室温磁电阻的测量方法。
关键词：磁电阻，外磁场，磁滞，热效应一、引言材料的电阻率随着外加磁场的不同而改变的现象就是磁电阻效应。
我们把磁场引起的电阻率变化写成其中(H)ρ和(0)ρ分别表示在磁场H 中和没有磁场时的电阻率。
磁电阻的大小常表示为： 其中ρ可以是(H)ρ或(0)ρ，电阻率的变化与磁场方向与导体中电流方向的夹角有关，即具有各向异性，称之为各向异性磁电阻（AMR ）。
此后人们陆续发现了，MR 很大的巨磁电阻（GMR ）效应和庞磁电阻（CMR ）效应，以及隧道结磁电阻（TMR ）二、实验目的(1) 初步了解磁性合金的AMR ，多层膜的GMR ，掺碱土金属稀土锰氧化物的CMR ；(2) 初步掌握室温磁电阻的测量方法。
三、实验原理材料的磁电阻和其在磁场中的磁化方向有关，即磁阻值是其磁化方向与电流方向之间夹角的函数。
外加磁场方向与电流方向的夹角不同，饱和磁化时电阻率不一样，通常取外磁场方向与电流方向平行和垂直两种情况测量AMR 。
即有：若退磁状态下磁畴是各向同性分布的，畴壁散射变化对磁电阻的贡献较小，将之忽略，通常取：对于大多数材料 >(0)ρρ，故：如果0av ρρ≠，则说明该样品在退磁状态下有磁畴结构，即磁畴分布非完全各项同性。
图-1是曾用作磁盘读出磁头和磁场传感器材料的Ni 81Fe 19的磁电阻曲线,各向异性明显。
图中的双峰是材料的磁滞引起的。
图-2是一些铁磁金属与合金薄膜的各向异性磁电阻曲线。
实验仪器亥姆霍兹线圈、大功率恒流电源、大功率扫描电源、精密恒流源、数字万用表等。
实验注意事项1、亥姆霍兹线圈中通的电流比较大，因而不能长时间让线圈工作在强电流下，以免烧毁线圈。
所以读数时间需要控制，取样点不宜过多；2、实验结束时要将各个电源归零，关闭数字万用表。
物理化学实验2
物理化学尝试Physical Chemistry Experiment〔化学96学时〕一、任务和要求1.物理化学尝试的主要任务物理化学尝试作为化学尝试科学的重要分支，是化学专业学生必修的一门独立的根底尝试课程。
物理化学尝试的主要目的和任务是使学生初步了解物理化学的研究方法，并通过尝试熟悉物质物理化学性质与反响规律之间的关系，学会需要的物理化学尝试技术，掌握尝试数据的处置及尝试成果的阐发与归纳方法，从而加深对物理化学根本理论和概念的理解，增强解决实际化学问题的能力。
通过布局化学局部的尝试，帮忙学生生动地舆解和总结分子布局与性质的关系，培训学生的一种新的思维体制，以便进入化学领域的更高层次。
2．根本内容和根本要求1.本课程由尝试和讲座两个教学环节组成。
尝试方面，要求完成20个根底尝试，分为16个物理化学尝试和4个布局化学尝试。
通过本尝试使学生初步掌握必要的物理化学和布局化学尝试尝试方法，熟悉各种物理化学现象，并学会尝试数据的归纳和阐发方法。
尝试讲座的目的在于提高学生解决实际问题的能力，使学生在尝试操作训练根底上能对物理化学的尝试方法和尝试技术有较系统的概括了解。
2.尝试内容的拔取，包罗热力学、电化学、动力学、外表现象、布局化学等局部有代表性的尝试，使学生了解物理化学的概貌，另一方面，按照现有仪器设备条件，力求在尝试方法和尝试技术上得到全面的训练。
3.尝试讲座包罗物理化学尝试根底常识，主要尝试方法技术〔包罗温度的测量和控制、真空技术、电化学测量技术、光化学测量技术、测压技术和数据的计算机处置技术等内容〕，尽可能反映近代科学研究和尝试仪的新成就。
别的要介绍尝试的平安防护、误差问题、数据表达方法、文献数据查阅和尝试设计思想等。
二、适用专业化学专业。
三、尝试内容、尝试类型和学时安排20 Cr(III) 配合物八面体晶体场分裂能的测定 5 根本尝试总学时为96学时，此中物理化学尝试为77学时〔1-16〕，布局化学尝试为19学时〔17-20〕，分两学期进行。
物理化学实验(南京大学出版社)课后思考题总结
物理化学实验（南京大学出版社）课后思考题总结——网络收集仅供参考液体饱和蒸汽压的测定----静态法课内思考题：1答：分情况，测定过程中溶剂挥发溶液的浓度发生变化，则不能测;但是对于难溶物的饱和溶液或者恒沸物等可以使用本方法测定。
2答：蒸汽温度越高 相对的测量器具温度同样会升高 从而改变测量器具的物理特性 使测量器具内部金属硬度降低延展性增加等等从而使测量值改变燃烧热的测定1实验中哪些是体系？哪些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗对实验结果有无影响？答：内桶和氧弹作为体系，而外桶作为环境。
实验过程中有热损耗，有少量热量从内桶传到外桶，使得内桶水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。
2水桶中的水温为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？答案：为了减少热损耗，因反应后体系放热会使内筒的温度升高，使体系与环境的温度差保持较小程度，体系的热损耗也就最少。
低1度左右合适，因这个质量的样品燃烧后，体系放热会使内筒的温度升高大概2度左右，这样反应前体系比环境低1 度，反应后体系比环境高1 度，使其温差最小，热损耗最小。
3找找总会有。
（1）实验过程中搅拌太慢或太快；（2）引火丝和药片之间的距离; (3)药片没有干燥；（4）搅拌时有摩擦；（5）压片时或松或紧应从以上方面考虑，实验过程中匀速搅拌，引火丝和药片之间的距离要小于5mm或接触，但不能碰到燃烧皿，记住药片一定要干燥，保证燃烧完全，搅拌式不能有摩擦，而且压片时，压力要适中等等。
T----X图1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响？答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。
2该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致？为什么？答：因溶液的折射率是温度的函数，温度不同，折射率不同，因此，二者的温度必须一致。
常见的磁性测定
4. 常见的磁性类型
5 4
-1
M / Nβ mol
3 2 1 0 0 10000 20000 30000 40000 50000
H/G
图1 常见磁体或磁偶合的种类
—— ferromagnet or ferrimagnet, —— metamagnet, —— paramagnetic complex or antiferromagnetic coupling, —— antiferromagnet, —— diamagnet, —— ferromagnet
-1
35 30
4.0 3.5 3.0 2.5
χMT / emu K mol
M / Nβ mol
25 20 15 10 5 0
χM / emu mol
-1
0 -2 -4 -6
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 0 50 100 150 200 250 300
-1
-3000 -2000 -1000
南京大学配位化学 国家重点实验室
磁性基础
宋 友
1. 量子力学基础
量子力学认为原子中任一电子的状态可以用n, 量子力学认为原子中任一电子的状态可以用 l, ml和s四个量子数来描述 四个量子数来描述: 四个量子数来描述 主量子数n， 主量子数 ，n=1,2,…，决定原子中电子的能量 ， 角量子数l， 角量子数 ，l=0,1,2,…,n-1，决定电子绕核运动的 ， 角动量的大小 磁量子数m 磁量子数 l，ml=0,± 1,± 2,…,± l，决定电子绕 ± ± ± ， 核运动的角动量在外磁场中的取向 自旋量子数m 自旋量子数 s，ms =± 1/2，决定电子自旋角动量 ± ， 在外磁场中的取向
磁化率的测定（实验报告）
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。
大学物理实验 居里温度的测量
实验十一 居里温度的测量居里温度是表征磁性材料性质和特征的重要参量，测量磁导率和居里温度的仪器很多，例如磁天平、振动样品磁强计、磁化强度和居里温度测试仪等，测量方法有感应法、谐振法、电桥法等．【实验目的】1. 初步了解铁磁性物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理．2. 学习JZB-1型居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法．3. 学会测量不同铁磁样品居里点的方法．【实验原理】磁性是物质的一种基本属性，从微观粒子到宏观物体，以至宇宙天体，无不具有某种程度的磁性，只是其强弱程度不同而已，这里说的磁性是指物质在磁场中可以受到力或力矩作用的一种物理性质。
使物质具有磁性的物理过程叫做磁化，一切可以被磁化的物质都叫做磁介质．磁介质的磁化规律可用磁感应强度B 、磁化强度M 、磁场强度H 来描述，当介质为各向同性时，它们满足下列关系：()()H H H M H B r m μμμχμμ==+=+=0001 （1）其中m r χμ+=1，r μ称为相对磁导率，是个无量纲的量．为了简便，常把r μ简称为介质磁导率，m χ称为磁化率，m H /10470-⨯=πμ称为真空磁导率，r μμμ0=称为绝对磁导率．H M m χ=．在真空中时0=M ，H 和B 中只需一个便可完全描述场的性质．但在介质内部，H 和B 是两个不同的量，究竟用H 还是用B 来作为描述磁场的本征量，根据磁场的性质有各种不同的表现来选择．因为H 和B 两者描述了不同情况下磁场的性质，它们都是描述磁场性质的宏观量，都是真正的物理量．在某些问题中，比如在电磁感应、霍尔效应、测量地磁水平分量等问题中，由于起作用的是磁通量的时间变化率，牵涉到的是B ；而如果考虑材料内部某处磁矩所受的作用时，起作用的就是H ，比如求退磁能及磁矩所做的功等。
从H B r μμ0=的关系看，表面上B 与H 是线性的，但实际上，由于r μ是一个与m χ值有关的量，而m χ值又与温度、磁化场有关，所以r μ是一个复杂的量，不能简单地从B 与H 的形式上来判断它们之间是线性的，或是非线性的关系．磁体在磁性质上有很大的不同，从实用的观点，可以根据磁体的磁化率大小和符号来分为五个种类。