【正文】 σ的值。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 隨機(jī)變量的分布 正態(tài)分布 ：大量相對獨(dú)立因素共同作用下得到的隨機(jī)變量服從正態(tài)分布。 ? 產(chǎn)生原因： 實(shí)驗條件和環(huán)境因素?zé)o規(guī)則的起伏變化，引起測量值圍繞真值發(fā)生漲落的變化。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 系統(tǒng)誤差 ? 定義： 在對同一被測量的多次測量過程中，絕對值和符號保持恒定 或以 可預(yù)知 的方式變化的測量誤差的分量。 目標(biāo) 是為了 追求真值 一切測量都存在著誤差，誤差是 不可避免 。非等密精度測量主要用于高精度的測量中。 21 測量誤差和不確定度估算的基礎(chǔ)知識 測 量 ? 測量分為直接測量和間接測量 ? 直接測量指無需對被測的量與其它實(shí)測的量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助計算而 可直接得 到被測量值的測量； ? 間接測量指利用直接測量的量與被測量之間的已知 函數(shù)關(guān)系經(jīng)過計算 從而得到被測量值的測量 等精密度測量 在 同等條件下 進(jìn)行的多次重復(fù)性測量稱為等密精度測量。打掃衛(wèi)生，關(guān)好門窗，方可離開實(shí)驗室。 ? 光學(xué)實(shí)驗 嚴(yán)禁用手觸摸 光學(xué)元件的光學(xué)表面 ? 電學(xué)實(shí)驗 線路 接好經(jīng)教師 檢查 后，方可接通電源。 ? 進(jìn)入實(shí)驗室，保持室內(nèi)安靜和整潔，不得大聲喧嘩。最后附上教師簽字的原始記錄。 167。 4 上好物理實(shí)驗課的三個環(huán)節(jié) 上好物理實(shí)驗課的三個環(huán)節(jié) 2. 實(shí)驗操作 閱讀資料、調(diào)整儀器、觀察現(xiàn)象、 獲取數(shù)據(jù)、儀器還原 重視實(shí)驗?zāi)芰?、作風(fēng)培養(yǎng)。 ● 物理實(shí)驗課程的目的 上好物理實(shí)驗課的三個環(huán)節(jié) 1. 實(shí)驗預(yù)習(xí) 看懂教材、明確目的、寫出預(yù)習(xí)報告 預(yù)習(xí)報告要求： 實(shí)驗?zāi)康?、主要原理、公式（包括式中各量意義）、線路圖或光路圖及關(guān)鍵步驟 (該部分書寫整齊 的課后可作為正式報告的一部分，不必重復(fù)再寫 )。 167。 ? 實(shí)驗又是檢驗理論正確與否的重要判據(jù) ?1905年愛因斯坦的光量子假說總結(jié)了光的微粒說和波動說之間的爭論，能很好地解釋勒納德等人的光電效應(yīng)實(shí)驗結(jié)果，但是直到 1916年當(dāng)密立根以極其嚴(yán)密的實(shí)驗證實(shí)了愛因斯坦的光電方程之后，光的粒子性才為人們所接受。 ● 經(jīng)典物理學(xué)（力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)）規(guī)律是由以往的無數(shù)實(shí)驗事實(shí)為依據(jù)來總結(jié)出來的。 物理實(shí)驗是研究物質(zhì)運(yùn)動一般規(guī)律及物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)，它必須以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)，必須依靠觀察和實(shí)驗。 167。普通物理實(shí)驗課程緒論 167。 $ $ 167。歸根結(jié)底物理學(xué)是一門實(shí)驗科學(xué)，無論物理概念的建立還是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都必須以嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗為基礎(chǔ)，并通過今后的科學(xué)實(shí)驗來證實(shí)。 ● X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)等為原子物理學(xué)、核物理學(xué)等的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 。 ● 電磁場理論的提出與公認(rèn) 假說 庫侖定律 安培定律 高斯定律 法拉第定律 麥克斯韋在 1865年提出 電磁場理論 麥克斯韋方程組 統(tǒng)一了電、磁、光現(xiàn)象 ,預(yù)言了電磁波的存在并預(yù)見到光也是一種電磁波 1887年赫茲實(shí)驗發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在并證實(shí)電磁波的傳播速度是光速 電磁場理論才得到公認(rèn) 二十多年后 理論物理與實(shí)驗物理相輔相成。 我們的物理實(shí)驗課程不同于一般的探索性的科學(xué)實(shí)驗研究，每個實(shí)驗題目都經(jīng)過精心設(shè)計、安排，實(shí)驗結(jié)果也比較有 定論 ，它是對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練的一門重要課程。 畫好原始數(shù)據(jù)表格，單獨(dú)用一張實(shí)驗報告紙。珍惜獨(dú)立操作的機(jī)會， 完成基本內(nèi)容，爭取做提高內(nèi)容。 4 上好物理實(shí)驗課的三個環(huán)節(jié) 上好物理實(shí)驗課的三個環(huán)節(jié) 3. 實(shí)驗報告 實(shí)驗報告要用青海大學(xué)實(shí)驗報告紙。 167。 ? 對安排的實(shí)驗要有預(yù)習(xí)報告，提交教師審閱，對沒有預(yù)習(xí)報告者，不得進(jìn)入實(shí)驗室做實(shí)驗。 實(shí)驗須知 ? 遵守儀器操作規(guī)程，愛護(hù)儀器設(shè)備，注意人生安全和儀器安全，損壞儀器設(shè)備酌情賠償。 167。即 環(huán)境、人員、儀器、方法等相同 ， 對同一個待測量進(jìn)行多次重復(fù)測量。 真值與測得值 物質(zhì)均有各自的特性，反映這些特性的物理量所具有的客觀的真實(shí)數(shù)值，稱為該物理量的 真值 。 因此，要分析測量中可能產(chǎn)生的誤差， 盡可能消除 其影響，并對最后結(jié)果中 未能消除 的誤差 做出估計 ，是我們實(shí)驗分析 必須要做 的工作 。 ? 產(chǎn)生原因： 由于測量儀器、測量方法、環(huán)境帶入 ? 分類及處理方法： ① 已定系統(tǒng)誤差： 必須修正 電表、螺旋測微計的零位誤差； 伏安法測電阻電流表內(nèi)接、外接由于忽略表內(nèi)阻引起的誤差。例如： 電表軸承的摩擦力變動、螺旋測微計測力在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化、 操作讀數(shù)時的視差影響。物理實(shí)驗中多次獨(dú)立測量得到的數(shù)據(jù)一般可以近似看作服從正態(tài)分布 μ表示 x 出現(xiàn)概率最大的值，消除系統(tǒng)誤差后， 通常就可以得到 x 的真值。 ? ?nxnxinin?????????2l i ml i m???222)(21)( ???uxexp???? ??? 21xx xxp d ????????????????uxuxux P (x) x σ小 σ大 ? 167。 ?此時， 置信水平不是 ，需乘以與置信水平 t 有關(guān)的系數(shù) ，得到置信水平為 ξ的結(jié)果： 的值可查表 xs ? ?? ?12??? ?nnxxs ixxsxx ??xstxx ????t? ?12??? ?nxxs ixnxx i??xsx、n1xsx、xsxx ??實(shí)驗中常用的 t因子 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ∞ t() 1 T() 6≤n≤10的 t因子 ? 在不考慮系統(tǒng)誤差的情況下 ? 在置信概率取 ，測量次數(shù) 6≤n≤10時 ? t因子大約 等于 1 ? 可變?yōu)? ： xsxx ??xstxx ???殘差、偏差、誤差區(qū)別 ? 隨機(jī)誤差曲線中， 是被測量的真值。 是標(biāo)準(zhǔn)偏差。 x0xxi ?殘差、偏差、誤差的區(qū)分 誤差 u 系統(tǒng)誤差分量 偏差 殘差 x0 x