古埃磁天平的作原理

古埃磁天平的点是结构简单，灵敏度。用古埃磁天平测量物质的磁化率而求得磁矩和未成对电子数，这对研究物质结构有着重要的意义。

、作原理

古埃磁天平的作原理，如下（图）所示。将圆柱形样品管（内装粉末状或液体样品），悬挂在分析天平的底盘上，使样品管底处于电磁铁两的中心（即处于均匀磁场区域），此处磁场强度大。样品的端离磁场中心较远，磁场强度很弱，而整个样品处于个非均匀的磁场中。但由于沿样品的轴心方向，即图示z方向，存在个磁场强度 H/ z，故样品沿z方向受到磁力的作用

式中H为磁场中心磁场强度，H₀为样品端处的磁场强度， 为样品体积磁化率， _空为空气的体积磁化率，S为样品的截面积（位于x、y平面），μ₀为真空磁导率。

通常H₀即为当地的地磁场强度，约为40A·m^－1，般可略去不计，则作用于样品的力为：

由于天平分别称装有被测样品的样品管和不装样品的空样品管在有外加磁场和无外加磁场时的质量变化，则有：

△m=m_磁场－m_无磁场                （－3）式

显然，某不均匀磁场作用于样品的力可由下式计算：

于是有：

整理后得：

物质的摩尔磁化率为：  而

 故：

式中：h为样品的实际度，m为无外加磁场时样品的质量，M为样品的摩尔质量， 为样品密度（固体样品装填密度）。

（－7）式中真空磁导率μ₀=4π×10^－7N·A^－2；空气的体积磁化率 _空=3.64×10^－7（SI单位），但因样品管体积很小，故常予忽略。该式右边的其它各项都可通过实验测得，因此样品的摩尔磁化率可由（－7）式算得。

（－7）式中磁场两中心处的磁场强度H，可使用面板上的斯拉计测量，或用已知磁化率的标准物质行间接测量。

常用的标准物质有莫尔氏盐（NH₄）SO₄·FeSO₄·6H₂O、CuSO₄·5H₂O等。例如莫尔氏盐的 _M与热力学温度T的关系式为：