安徽大学新编大学物理实验绪论.ppt

标准偏差表示测量值的离散程度 标准偏差小：表示测得值很密集，随机误差分布范围窄， 测量的精密度高； 标准偏差大：表示测得值很分散，随机误差分布范围宽， 测量的精密度低。  §1·3 直接测量结果的表示和总不确定度的评定§1.3.1 测量结果的一般表示 P16 完整的测量结果应表示为： 以电阻测量为例包括： 测量对象 测量对象的量值 测量的不确定度 测量值的单位 （X = x ? ? 表示被测对象的真值落在（x? ? ，x ? ? ）范围内的概率很大， ?的取值与一定的概率相联系。） X的取值 平均值： （多次测量） 单次测得值 ： （单次测量） （多次测量） （单次测量） §1．3．2 测量误差与不确定度 P16 概念： 不确定度Δ是由于测量误差存在而对 被测量值不能肯定的程度， 意义： 不确定度是一定置信概率下的误差 限值, 反映了可能存在的误差分布范围。 置信概率一般取0.95 表征被测量真值在某一个量值范围内不能肯定程度的一个估计值，称为“测量值的不确定度。也就是说不确定度是测量结果中无法修正的部分，反映了被测量的真值不能肯定的误差范围的一种评定。 不确定度?反映了可能存在的误差分布范围，即随机误差分量和未定系统误差分量的联合分布范围。它可以近似理解为一定概率的误差限值。误差一般在区间[ +?，-? ]之内，误差落在区间[ +?，-? ]之外的可能性非常小。请看例题： 例题3：在光电效应实验中，测得普朗克常数h为 测量不确定度? 焦耳·秒 如果把文献中用高准确度方法测得的普朗克常数作为 约定真值 焦耳·秒， 测量误差 焦耳·秒 不确定度总是不为零的正值，而误差则可正可负，也可能非常接近于0。 不确定度原则上可以具体评定，而误差一般不能计算（由于真值未知），只是在少数情况下可以计算。 1.3.3 不确定度的简化评定方法 P17 要点1 测量结果的报告中一律采用总不确定度Δ （8）式表示真值在区间[ x-Δ，x+Δ ]内的可能性（即置信概率）约等于或大于95% 。教学中“总不确定度”简称不确定度。 要点2 总不确定度Δ从评定方法上分为两类分量：用统计方法计算出的误差分量 ；用非统计方法评定的误差分量 。 要点3 A类分量 由标准偏差 来求得： (11) （11）式中， 是用贝塞尔公式计算出的标准偏差。 要点4 大多近似取仪器的误差限值?仪。 如何确定B类分量 的大小？ 有时由实验室根据实际情况近似给出；在许多近似测量中， 可近似取仪器的误差限值?仪，即认为 的主要是由仪器的误差因素所引起。因此，在大学物理实验中一般用下式计算不确定度?： （12） 不确定度的简化评定方法可概括为上面所说的四个要点： 1．结果报告中采用总不确定度?；?分为 和 两类分量，用方和根合成； 2． 等于标准偏差 ；（ ） 3． 大多取仪器的误差限值 。 4．一般用（12）式计算?。 关于仪器误差限的讨论 （1） 一般简单取仪器的基本误差限（或示值误差限）