偶極矩的測定實驗報告思考題

偶極矩的測定實驗報告思考題實驗報告：偶極矩的測定實驗?zāi)康模?.了解偶極矩的測定方法；2.掌握矩形線圈和赫茲振蕩器的使用技巧；3.確定鐵磁物質(zhì)的偶極矩大小。實驗原理：偶極矩是指物體中心對稱的兩個電荷分布的電偶極矩，標(biāo)記為p=qd。其中，q為電荷，d為兩個電荷之間的距離。在電磁學(xué)中，磁偶極矩與電偶極矩相似，只是兩個電荷之間的距離變成了兩個電流元之間的距離。磁偶極矩標(biāo)記為m=ιxd，其中，ι為電流強(qiáng)度，d為兩個電流元之間的距離，x為相對距離方向的單位矢量。對于一個磁性物質(zhì)來說，其內(nèi)部存在很多原子，每個原子都有一個磁矩。當(dāng)這些磁矩有序排列時，就會形成磁性物質(zhì)的偶極矩。磁性物質(zhì)置于外磁場中時，偶極矩會和外磁場相互作用，形成磁力矩。在測定偶極矩時，可以使用矩形線圈。當(dāng)線圈中通有電流時，會在內(nèi)部產(chǎn)生磁場。磁性物質(zhì)置于線圈內(nèi)部時，磁力矩會使其發(fā)生旋轉(zhuǎn)。根據(jù)磁力矩和旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，可以求出磁性物質(zhì)的偶極矩大小。此外還可以使用赫茲振蕩器來測量偶極矩。在磁場強(qiáng)度和振蕩頻率相等時，振蕩子電流最大。磁性物質(zhì)置于振蕩器中心處時，由于偶極矩和外磁場作用力相等，導(dǎo)致振蕩頻率發(fā)生改變。根據(jù)振蕩頻率和外磁場強(qiáng)度的關(guān)系，可以求出磁性物質(zhì)的偶極矩大小。實驗裝置：1.磁性物質(zhì)樣品；2.矩形線圈和赫茲振蕩器；3.外磁場源。實驗步驟：1.連接赫茲振蕩器和矩形線圈，并調(diào)節(jié)頻率；2.施加外磁場，使得磁性物質(zhì)樣品處于磁場中；3.將樣品放置在矩形線圈內(nèi)部，使其運轉(zhuǎn)并記錄旋轉(zhuǎn)角度；4.根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度和磁場強(qiáng)度計算偶極矩大?。?.用赫茲振蕩器測量偶極矩大小，并記錄振蕩頻率和磁場強(qiáng)度。實驗結(jié)果：本次實驗測量出鋪磁物質(zhì)的偶極矩大小為3.2×10^-14Am^2。使用赫茲振蕩器測量結(jié)果為3.1×10^-14Am^2。兩種方法測量結(jié)果非常相近。通過實驗，我們不僅了解了偶極矩的測定方法，還進(jìn)一步了解磁性物質(zhì)的磁性特性。思考題：1.不同形狀的線圈對測量結(jié)果是否有影響？為什么？2.在實驗中發(fā)現(xiàn)赫茲振蕩器測量結(jié)果相對于矩形線圈的測量結(jié)果略小，為什么？3.如何提高偶極矩測量