實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析

《實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、肁腿蚄袈羇羋螆肅芆芇蒆袆膂芆蚈肂膈芅螀羄肄芄袃螇莂芃薂羃羋芃蚅螆膄節(jié)螇羈肀莁蕆螄羆莀蕿罿芅荿螁螂芁實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析國立宜蘭高商鄭敬彥老師931016一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理﹕運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法，讓我們從多次的測(cè)量數(shù)據(jù)中，估算出最接近真值數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果。二、誤差的種類：（依照來源）系統(tǒng)誤差(systematicerror)與隨機(jī)誤差(randomerror)。(一)『系統(tǒng)誤差』：(1)來源:環(huán)境的因素人為不正確（或不熟練）操作或觀測(cè)方法錯(cuò)誤、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理有失誤(2)通?！合到y(tǒng)誤差』會(huì)使得所有測(cè)量值都過高或過低的偏差，偏差量大致相同，不含機(jī)率分佈的因

2、素。(二).『隨機(jī)誤差』：測(cè)量值產(chǎn)生隨機(jī)分佈的誤差。(1)降低『系統(tǒng)誤差』的方法，當(dāng)然只有靠正確分析誤差來源：儀器造成的→設(shè)法改良儀器。環(huán)境造成的→設(shè)法控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境。操作不良的→只好加強(qiáng)訓(xùn)練自己了喔！(2)降低『隨機(jī)誤差』的方法：藉由統(tǒng)計(jì)的方法，提供我們?nèi)绾危ń逵稍黾訙y(cè)量次數(shù)）最有效率的改善『隨機(jī)誤差』。三、準(zhǔn)確度與精密度：精密度：當(dāng)多次重複測(cè)量時(shí)，不同測(cè)量值彼此間偏差量的大小。如果多次測(cè)量時(shí)，彼此間結(jié)果皆很接近，則稱為精密度較高。準(zhǔn)確度：測(cè)量值與真值（或公認(rèn)值）的偏差程度。公認(rèn)值通常指使用已知較準(zhǔn)確且精密度高的實(shí)驗(yàn)儀器，問題：你認(rèn)為精密

3、度與準(zhǔn)確度之間有直接的關(guān)係嗎？精密度高的結(jié)果，準(zhǔn)確度一定高嗎？準(zhǔn)確度高的結(jié)果（平均值），精密度一定高嗎？四、統(tǒng)計(jì)分析方法(一)算數(shù)平均值(mean)?：(二)偏差（deviation)：為了想瞭解測(cè)量數(shù)據(jù)與平均值的偏離程度，於是定義每一個(gè)數(shù)據(jù)與平均值的差值，稱為偏差。(三)方差（Variance）：(四)標(biāo)準(zhǔn)偏差(StandardDeviation)：代表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分佈的精密度）(五)標(biāo)準(zhǔn)偏差所代表的意義與運(yùn)用：通常當(dāng)測(cè)量次數(shù)多時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)的隨機(jī)分佈滿足常態(tài)分佈(normalorgaussiandistribution):測(cè)量值出現(xiàn)在範(fàn)圍內(nèi)

4、的機(jī)率為68.3%。(2:1)五、有效位數(shù)的說明：當(dāng)使用測(cè)量工具從事測(cè)量時(shí)，工具的最小刻度限制了測(cè)量值的有效位數(shù)。通常我們以儀器最小能讀到的刻度值外加一位估計(jì)值作為記錄的結(jié)果。舉一個(gè)實(shí)例：如下表?測(cè)量序號(hào)長度L(cm)寬度W(cm)110.788.21210.808.20310.758.22410.738.21510.788.22平均值?標(biāo)準(zhǔn)偏差10.77?±0.028.212?±0.008事實(shí)上，當(dāng)處理數(shù)據(jù)時(shí)，你可以用數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差作為最適當(dāng)?shù)呐袛嘁罁?jù)。附記：當(dāng)使用游標(biāo)尺時(shí)，有沒有所謂的估計(jì)值呢？2.?最小平方作圖法：實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們常會(huì)需要

5、測(cè)量某物理量（應(yīng)變數(shù)）隨物理參數(shù)（自變數(shù)）變化時(shí)，。例如：質(zhì)量M（縱軸）隨體積V（橫軸）的變化。最小平方曲線作圖法便是在所繪出數(shù)據(jù)圖中（質(zhì)量—體積圖），描繪出一條曲線，使的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)到曲線距離平方總和（方差）為最小。用f(xi,yi)表示數(shù)據(jù)點(diǎn)，我們希望找出（最小方差曲線），使得有最小值。以上假設(shè)自變量沒有誤差（或相對(duì)很?。阂韵挛覀円猿Ｒ姷木€性關(guān)係為例，希望找出a,b使得?有極小值。吧?。?duì)於任何數(shù)據(jù)我們皆可以代入上面最小平方法找出一條直線?參考資料：國立臺(tái)灣師範(fàn)大學(xué)物理教學(xué)示範(fàn)實(shí)驗(yàn)室1.國立臺(tái)灣師範(fàn)大學(xué)物理系普通物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)2.國際

6、奧林匹亞物理競賽國家代表隊(duì)選訓(xùn)時(shí)，林明瑞教授講授『實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理』的講義。膀薆螀罿膀蒞薃裊腿蒈袈螁膈薀蟻聿膇芀袆羅膆莂蠆袁芅蒄裊螇芄薆蚇肆芄芆蒀肂芃蒈蚆羈節(jié)薁薈襖芁芀螄螀芀