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1、附：实验数据处理与分析 一、数据记录 1.不同励磁电流下磁场强度的测定 励磁电流 A 磁场强度（mT） 平均值 mT 磁场强度H/(A/m) H=B/μ0 (μ0=4π×10-7N/A2) 第一组 第二组 第三组 第四组 1.0 60.1 63.7 60.2 60.2 61.05 48606.7 2.0 119.6 119.7 122.6 120.2 120.525 95959.4 3.0 179.1 179.8 181.7 178.6 179.8 143152.9 0 (0.7+0.3) /2=0.5 398.1
2、 2.空样品管测量 励磁电流 A 样品管质量m/g 平均值 m/g Δm0=m-m0/g 第一组 第二组 第三组 第四组 1.0 21.3680 21.3690 21.3689 21.3662 21.3680 0.0020 2.0 21.3700 21.3680 21.3650 21.3675 21.3676 0.0016 3.0 21.3650 21.3660 21.3670 21.3650 21.3658 -0.0002 0 m0=(21.3670+21.3660+21.3649)/3=21.3660 3.莫尔盐的测
3、定 莫尔盐分子量：392.14 励磁电流 A 样品管质量m/g 平均值 m/g Δm0=m-m0/g 第一组 第二组 第三组 第四组 1.0 43.4010 43.4015 43.3990 43.3937 43.3988 0.0088 2.0 43.4030 43.4100 43.4130 43.4280 43.4135 0.0235 3.0 43.4540 43.4600 43.4640 43.4650 43.4608 0.0708 0 m0=(43.3910+43.3900+43.3890)/3=43.3900 平均
4、温度T/K T=(295.0+295.8)/2=295.4 4.亚铁氰化钾的测定 亚铁氰化钾的分子量：422.39 样品管质量m/g 平均值 m/g Δm0=m-m0/g 第一组 第二组 第三组 第四组 1.0 43.0266 43.0300 43.0280 43.0280 43.0282 0.0022 2.0 43.0280 43.0210 43.0270 43.0275 43.0259 -0.0001 3.0 43.0285 43.0220 43.0230 43.0300 43.0259 -0.0001 0 m0=(
5、43.0270+43.0300+43.0220)/3=43.026 平均温度T/K T=(294.9+295.8)/2=295.35 5.硫酸亚铁的测定 硫酸亚铁分子量：278.02 励磁电流 A 样品管质量m/g 平均值 m/g Δm0=m-m0/g 第一组 第二组 第三组 第四组 1.0 42.4401 42.4470 42.4470 42.4450 42.4448 0.0111 2.0 42.4710 42.4710 42.4700 42.4710 42.4708 0.0371 3.0 42,5157 42.5120 42.
6、5124 42.5130 42.5133 0.0796 0 m0=(42.4296+42.4360+42.4356)/3=42.4337 平均温度T/K T=(294.8+295.5)/2=295.15 二、数据处理 1.由莫尔盐的磁化率和实验数据，计算各特定励磁电流相应的磁场强度值，并与高斯计测 量值进行比较。 莫尔盐的摩尔磁化率与热力学温度T的关系为： 又有 ，二者对比可得H： = 计算如下所示： 励磁电流/A 1.0 2.0 3.0 空管Δm0/g 0.0020 0.0016 -0.0002 莫尔盐Δm /g 0.0088 0.02
7、35 0.0708 （Δm -Δm0）/g 0.0068 0.0219 0.0710 样品质量m/g 22.0240 温度/T 295.4 样品高度h/m 0.1518 H计算值/(A/m) 42602.76 76454.90 137661.48 H高斯计测量值/(A/m) 48606.7 95959.4 143152.4 由数据比较可知，高斯计测量值较大，分析可能原因为：1）、样品管下端没有放在磁场最 强处、样品管固定不稳；2）、样品管不干净；3）、装在样品管内的样品没有达到上下一致、均匀紧密； 2.由亚铁氰化钾与硫酸亚铁的实验数据，分别计
8、算和讨论在1.0A，2.0A，3.0A时的 χm、μm以及未成对电子数。 由公式可求得，再由公式求得，具 体计算式为：，求得后带入公式即可求得未成 对电子数。其中μ0=4π×10-7N/A2，g=9.8m/s2，k=1.3806×10-23J/K，μB=9.274×10-24J/T， L=6.02×1023mol-1 （1）亚铁氰化钾（M=422.39） 励磁电流/A 1.0 2.0 3.0 空管Δm0/g 0.0020 0.0016 -0.0002 亚铁氰化钾Δm /g 0.0022 -0.0001 -0.0001 Δm -Δm0/g 0.0
9、002 -0.0017 -0.0003 样品质量m/g 21.6600 温度/T 295.35 样品高度h/m 0.1518 H为计算值的 χm/(m3/mol) 5.088×10-9 -1.342×10-5 -7.309×10-7 H为高斯计测量值的χm/(m3/mol) 3.909×10-9 -8.524×10-6 -6.759×10-7 μm/(J/T) 0 0 0 n 0 0 0 由上述计算结果可知，亚铁氰化钾未配对电子数为0。 （2）、硫酸亚铁(M=278.02) 励磁电流/A 1.0 2.0 3.0 空管Δm0/g
10、 0.0020 0.0016 -0.0002 硫酸亚铁Δm /g 0.0111 0.0371 0.0796 Δm -Δm0/g 0.0091 0.0355 0.0798 样品质量m/g 22.0677 温度/T 295.15 样品高度h/m 0.1518 H为计算值的 χm/(m3/mol) 1.496×10-7 1.812×10-7 1.256×10-7 H为高斯计测量值的χm/(m3/mol) 1.149×10-7 1.150×10-7 1.162×10-7 H为计算值的 μm/(J/T) 4.
11、917×10-23 5.411×10-23 4.505×10-23 H为高斯计测量值 μm/(J/T) 4.309×10-23 4.311×10-23 4.333×10-23 H为计算值的n 4.39 4.91 3.96 H为高斯计测量值的n 3.75 3.75 3.79 由上述计算结果可知，除了4.91偏差较大以外，计算所得的未成对电子数都在4左右， 若取整，可得硫酸亚铁未配对电子数为4。 误差来源分析：1）、励磁电流不能每一次都准确定位在某个确定的电流处，比如1A只是 大约在1A左右，所以每一次相同电流示数下的H可能不同；2）、装样不紧密也会带来 误差，在推导公式 时用到密度，其影响表在h中，装样不紧 密影响密度，通过密度影响h。进而影响磁化率；3）、电流改变速度太快，样品管在磁场中振动导致读取质量时产生误差；4）样品管不干净、不干燥。 4
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