To tylko jedna z 54 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
CLF
METODY OPRACOWANIA I ANALIZY WYNIKÓW POMIARÓW
METODY OPRACOWANIA
I ANALIZY WYNIKÓW POMIARÓW
BŁĘDY I NIEPEWNOSCI POMIAROWE.
Praca w laboratorium fizycznym polega na obserwacji zjawisk fizycznych, wykonywaniu
pomiarów i ich interpretacji w oparciu o poznane teorie i prawa fizyki. Oprócz poprawnego
wykonania pomiarów, bardzo istotna jest analiza końcowych wyników pod względem ich
wiarygodności i dokładności oraz przedstawienie uzyskanych rezultatów w sposób umożliwiający
ich prawidłową interpretację, to jest jasno, przejrzyście i zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami.
Często jednym z zadań stojących przed nami jest wyznaczenie jakiejś wielkości fizycznej, takiej jak
np. współczynnik załamania światła, długość fali, energia kwantów gamma itp. Wynik pomiaru
dowolnej wielkości na ogół nie pokrywa się z jej wartością rzeczywistą. Przyczyny tego faktu mogą
być różne i różnie się mogą one objawiać.
Jeśli wyniki pomiarów wykazują systematyczne przesunięcie w stosunku do wartości rzeczywistej,
bądź też odznaczają się niepowtarzalnością przekraczającą znacznie nominalną dokładność
przyrządów, wówczas mówimy, że są one obarczone błędami pomiarowymi. Sama nazwa (błąd) tej
wady pomiarów sugeruje możliwość jej usunięcia. Rodzaje błędów pomiarowych omówimy na
prostym przykładzie pomiaru przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego.
Wyobraźmy sobie, że zmierzyliśmy kilkakrotnie czas stu wahnięć metalowej kulki przywiązanej do
końca nici o długości 1. Początkowe wychylenie kulki wynosiło 200. Obliczenie przyspieszenia
ziemskiego g, w oparciu o wzór
, spowoduje otrzymanie wyników systematycznie
zaniżonych w stosunku do wartości rzeczywistej. Przyczyną jest zastosowanie przybliżonego wzoru
na okres wahadła słusznego tylko w przypadku małych wychyleń. O tak otrzymanych wynikach
powiemy, że są one obarczone systematycznym błędem pomiarowym. Inną przyczyną powstania
tego typu błędów może być np. użycie stopera, którego wskazówki z chwilą rozpoczęcia pomiarów
nie pokrywają się z początkiem skali, wywołując systematyczne zaniżenie lub zawyżenie wartości
okresu.
Przypuśćmy, że w serii 5 pomiarów czasu stu wahnięć, jeden z pomiarów został zakończony po 90
wahnięciach. Pomiar ten da drastycznie różną wartość przyspieszenia ziemskiego. Określimy go
jako pomiar obarczony błędem grubym czyli pomyłką (rys. l).
Tylko do użytku wewnętrznego.
1
CLF
METODY OPRACOWANIA I ANALIZY WYNIKÓW POMIARÓW
Błędy pomiarowe zarówno systematyczne jak i grube mają wspólna cechę. Można je wyeliminować
poprzez:
1. Użycie właściwie działających przyrządów pomiarowych.
2. Poprawne przeprowadzenie pomiarów.
3. Stosowanie poprawek matematycznych do wzorów przybliżonych.
4. Usuniecie z serii pomiarowej wyniku obarczonego błędem grubym.
Rys.1. Seria pomiarów wielkości X obarczonych błędami.
Wyeliminowanie błędów pomiarowych jest zabiegiem koniecznym, ale nieprowadzącym do
uzyskania wyników jednoznacznie pokrywających się z rzeczywistą wartością wielkości mierzonej.
Każdy
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)