东北大学大物实验绪论(新)ppt课件.ppt

《大学物理实验》选课要求
：
网址:
（身份选学生）姓名、学号、学院、班级、电话 等信息要真实，不真实将会影响学生本人的期末成绩录入。
：学生注册后自己上网选课,选课前物理量所进行的多次重复测量称为等精度测量。
非等精度测量：
在不同的条件下，对某物理量所进行的多次重复测量称为非等精度测量。
等精度测量的数据处理比较简单，作为基本训练，本讲义所涉及的测量基本是等精度测量。

真值：
在一定条件下，待测量所存在的不依人的意志为转移的客观量值。
测量值：
利用实验手段测量所得到的物理量的量值。
最佳值：
在一定的测量条件下，测量出的最接近真值的测量值。
例如：无系统误差下等精度测量得到的算术平均值、公认值、理论计算值、标称值、校准值等均可作为最佳值。
注意：任何物理量值必须标有单位，单纯的数值无任何意义。
：
：设 为真值， 为测量值，则测量的
绝对误差定义为：
：



系统误差：
在等精度测量中得到的各个测量误差，其符号和绝对值保持不变，或按一定的规律变化，这样的误差称为系统误差。
　系统误差的特点：确定性。
　
系统误差产生的原因：
理论方法
仪器装置
环境条件
操作技术
系统误差不能靠增加测量次数来减少或消除,而应该找出引入系统误差的原因,针对原因来采取相应的措施将其减少或消除。
粗大误差产生的原因：
因各种过失造成。如：读错、记错、测量条件不符合要求等等。
粗大误差：
误差列 中，有个别的误差明显超出规定条件下的预期值，这样的误差称为粗大误差。
粗大误差的特点：反常。
粗大误差对应的测量值称为坏值。首先按一定规则判断测量值是否是坏值，确定后，将此坏值从测量列中剔除。
随机误差可以通过增加测量次数取平均值的方法抵消其部分影响，但不能完全消除。
当测量次数为无穷多次时，随机误差可以消除。
随机误差产生的原因：
操作者视觉影响的估读位起伏；
仪器精度限制使平衡点确定不准;
环境随机变化引起的待测量的变化。
随机误差：
在等精度测量中得到的各个测量误差，其符号和绝对值以不可预定的方式变化。这样的误差称为随机差。
随机误差的特点：随机性。
综上所述，我们可知：系统误差中的可定系差（能够确定其数值的系统误差）可以从测量结果中修正掉；粗大误差可以从测量列中剔除掉。所以，误差理论主要是关于未定系差（无法确定其数值的系统误差）和随机误差的理论。
其中 表示在单位误差间隔内出现该误差的概率的大小。
⑴.概率密度函数：
3.　随机误差简介：
一个理想模型：
测量次数 ;
中只存在随机误差。
误差列：
随机误差分布形式有以下几种：
正态分布、均匀分布、三角分布、二点分布、反正弦分布等。
在这些分布形式中，人们看重的是正态分布。主要原因是对它的研究最完善、最彻底，且其他分布的一些参数可以由正态分布的一些参数简单地求得。
(2)正态分布：
①正态分布的概率密度函数：
其中 为任意一次测量的标准误差，具体形式为：
0
②正态分布曲线：
为曲线的拐点，它代表了测量数据的精密程度。 越小，曲线越陡， 越集中。而
可见：任意一次测量值的测量误差 落
在 之间，的置信概率为百分之百。
其中：p 称为置信概率；
c 称为置信系数；
称为置信区间。
通过计算可知：
，c = 1
， c = 2
， c =
，c = 3
(3)置信概率、置信系数、置信区间
对于正态分布，下面研究任一次测量误差 落在以 为对称点的某个误差区间内的概率大小。
可见 ℅，按概率论中的小概率原理，可视其为不可能发生的事件。
因此可定义：
极限误差（或误差限）:
即：随机误差出现的外端界为 。
正态分布型随机误差的性质：
单峰性：绝对值大的误差出现的概率小于