黑体辐射的Mathematica物理实验.pdf

第18卷技术物理教学的效应. 4总不确定度评定对测量结果的影响测量结果的相对总不确定度处于E,(E) L=堕学×100%<6%,而根据实验室提供 D 的合金钢丝的弹性模量E约定=×1011(N/ m2),可得测量结果的百分误差约9%;即测量结果与约定真值的相符率>90%.说明其百分误差与相对总不确定度之差甚小,反映测量结果对系统误差分析和不确定度评定较全面. 而对测量结果的相对不确定度小于百分误差的情况,说明对系统效应所引起的不确定度评定还不充分,应继续进行消减的查漏. 测量结果和约定真值之差(E约定一E= ×1011N/m2)比总不确定度大约70%; 说明测量的随机偏差效应偏大,可能是测量偏差产生的小量因素(如钢丝的状态变化及测量中的弹性弛豫)带来的主要示值读数差. 对由测量结果的有效数字修约引入的标准不确定度M(修),因修约数是在测量结果的尾数中起变化,×10u (N/m2),×1011(N/m2)内作均匀分布处理时,有H(修)=×10¨/ 梅=×1011(N/m2),其对测量结果的总不确定度的影响力约2%,相对影响甚小; 可忽略. 对测量结果的分析讨论也是实验完成的重点,全面评定测定测量不确定度分量和分析消减系统误差来源可以提高学生的基本科学实验素质,, 如果课堂教学不十分充实或详尽,,使学生加深理解和掌握实验的结果分析. 本文通过对弹性模量的测量不确定度展开的深度评定以及对消减系统误差的来源进行较全面地分析,;有助于学生对计·40· 量物理与实验物理知识的有效认识,有助于学生对自主开放的实验项目的完成. 黑体辐射的Mathematica物理实验李瑞(长春理工大学材料学院130022) “数学实验”,笔者尝试着为高年级工科学生开设了十几项Mathematica 、统计物理、固体物理中诸多内容,、提出简化假设,依据物理原理建立模型,对模型结果进行检验及讨论,己成为“三部曲”, ,, 学生从长篇的推演中被解放出来,更直接、,说明这类演示实验的性质及开发方法. 借助数学软件及编程语言辅助物理教学方面的尝试,早已受到国内外学者的普遍关注. 北京师范大学彭芳麟教授编写的《数学物理方程的MATLAB解法与可视化》、《理论力学计算机模拟》,国外学者更倾向于采用Math— ematica编写理论物理教学中计算机模拟程序. 上世纪90年代,Robert LZimmerman教