第一章 实验数据处理
·误差理论侧重物理、数学意义,辅以数学推导。
·理论与实验并重,实验及交流导引自学渗入。
·学习按论文方式撰写实验报告。
第一节 基础知识
测量包含在实验中。《辞海》中对实验(试验)定义如下:根据一定目的,运用必要手段,在人为控制的条件下,观察研究事物本质和规律的一种实践活动,是科学认识的基础,又是判断认识是否具有真理性的标准。实验本身是理论和实际相互作用的表现形式之一。
在本学科的实验研究过程中,需对许多物理量进行测量。它包括宏观的物理量的测量、微观的物理量的测量,如温度、压力、风量等相关物理量的测量。由于被测对象的特点相差很大,而且使用的仪器和方法大不相同,因此在实验数据处理上存在某些不同的要求。本章介绍了实验研究中普遍适用的误差理论、计算公式和实用图表;在应用例题上涵盖了具有不同特点的测试对象。
目前在国内外,误差理论的发展正处于走向统一名词术语、统一表达方法和不断完善的过程中。本章内容将反映国际标准的发展状况,同时也照顾到目前的习惯。
实验误差的估计是否得当,需要将通用的误差理论与具体的测量技术知识相结合来判断,可以说,它最终取决于实验者自己。这一点本章只在例题上给以示范。在内容上,侧重误差理论的物理与数学概念,数学推导作为深入参考。本章计算内容均可应用计算机完成,使冗繁的计算变得简易、准确。
一、误差公理与学习目的
1.误差公理
(1)实验中给出值与真实值(真值)不一致,在数值上表现为误差。
(2)测量结果都有误差,误差存在于一切测量过程中。故实验测量的全过程必须时时留卷观察。
2.学习误差理论的目的
(1)分析实验产生误差的来源(原因)性质,正确处理数据以减小或消除误差,使实验获
,导正确结果和结论。
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