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物理实验
测量结果的表示
x = ﹥x ± Δ
x = ﹥x * (1 ± E)
测量值、误差、单位
单次直接测量 x = ·x + Δ仪
误差
绝对误差
Δx = x - x0
x0 为真值
相对误差
E = (Δx/x0) * 100%
分类
系统误差
仪器误差
方法、理论误差
个人误差
环境误差
系统误差的处理
消除根源
合适的方法
修正结果
随机误差
各种微小波动
不可避免,随机性,测量次数很多时符合正态分布
多次测量取平均值可减小
系统误差被消除时,测量次数越多,算术平均值越接近真值,来表示测量结果,测量值与平均值的差值为 偏差
数据处理方法
列表法
作图法
逐差法
最小二乘法
有效数字
有效数字 = 几位可靠数字 + 一位可疑数字
位数取决于仪器精度 数据前面的零不是有效数字,后面的零是有效数字
乘除运算:数据中有效数字位数最少的相同
和差运算:结果有效数字末位与运算数据中末位数最高的对齐
乘方开方:与底数位数相同
三角函数:让角度变化一最小分度值,变化产生在哪一位,就保留在哪一位
不确定度
总不确定度
A类不确定度
统计方法
B类不确定度
非统计方法
Δ = sqrt(ΔA² + ΔB²)
相对不确定度
E = Δ/(x的平均值)* 100%
直接测量量
ΔB = Δ仪
ΔA
间接测量量
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各分量微分变化量的均方和的平方根
求相对不确定度:两边取ln对数,再两边取微分
结果中不确定度的取位
首位是1或2时取两位,其他取一位
相对不确定度取两位,剩余尾数一律按进位法处理
算术平均值取位——五下舍五上进,奇进偶舍指整五
实验基本方法
比较法
直接比较
间接比较
补偿法
电压补偿
电流补偿
温度补偿
光程补偿
放大法
机械放大
游标卡尺
千分尺
光学放大
光杠杆
显微镜
电子学放大
累计放大
模拟法
数学模拟
物理模拟
换测法
参量换测法
振动与波动
光学实验