磁学测量技术

　一、古埃磁天平的工作原理
　古埃磁天平的工作原理示意图如下所示。将装好样品的平底圆形玻璃样品管悬于两磁极中间，使样品管底部正好位于两磁极的中心，此处磁场强度最大，样品管应足够长，使其顶端远离磁场中心，该处磁场强度很弱，场强为H₀。整个样品处于一个非均匀的磁场中。
　　　　　　　　
　沿样品管的轴向（z轴方向）存在一磁场梯度 ,在忽略空气磁化率的条件下,样品在该方向上所受的磁场力为
　　　　　　　　　
　　 式中H为磁场中心的磁场强度,H₀为样品管顶端处的磁场强度,为样品的体积磁化率,A为样品的横截面积，h为样品高度，为真空磁导率。
　当样品高度足够大时，H₀为当地的地磁场强度，约为40A·m^-1,一般可忽略不计。则积分上式得：
　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 （2）
　由于在z轴方向上样品还受到重力作用，因此只要称得样品在受磁场作用前后的质量 变化：
　　　　　　　　　　 　　　　　　　　（3）
　即可计算出样品处于该磁场时所受的磁场力 ：
　　　　　　　　　　 　　　 　（4）
　式中g是重力加速度，减去 是为了消除样品管引入的误差。
　根据式（2）、（4）即可求得物质的体积磁化率：
　　　　　　 　 　　（5）
　物质的摩尔磁化率 代入，则
　　　　　　　　（6）
　式中h为样品的实际高度，m 为无外加磁场时样品的质量，M 为样品的摩尔质量， 为样品的密度（装填密度）。式 （6）中的H 可用CT5型特斯拉计测量或用已知磁化率的标准物质（一般用莫尔盐）标定，实验中通常采用后一种方法。
　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　┆返回→【磁学测量技术】┆