1.5. Выводы по лабораторным работам

По каждой выполненной работе необходимо сделать соответствующие выводы по типу аннотаций к печатным изданиям. При составлении выводов рекомендуем отразить следующие моменты:

а) какая физическая величина, каким методом определяется. Какие

графические зависимости и для чего строятся;

б) краткое обсуждение полученного результата и его достоверность;

в) анализ погрешностей с указанием причин, снизивших качество измерений;

г) какие явления изучены экспериментально в данной работе;

д) общее заключение о качестве полученных результатов.

1.6. Защита лабораторных работ

Каждую выполненную лабораторную работу студент обязан защитить. На защите студент должен показать знание теории и методов измерения, используемых в данной работе; уметь формулировать и понимать встречающиеся в данной работе физические законы и закономерности; знать определения всех встречающихся в работе физических понятий и величин; уметь анализировать и объяснять полученные результаты; представлять причины возникновения погрешностей применительно к данной работе.

Студент, полностью выполнивший и защитивший все лабораторные работы, предусмотренные графиком, получает в конце зачет по лабораторным работам.

1.7. Организация работы в лаборатории

Работая в лаборатории, студент ОБЯЗАН соблюдать правила техники безопасности, с которыми их знакомит преподаватель на вводном занятии.

Экспериментатор работает плодотворно, меньше допускает ошибок, наиболее сосредоточен только в том случае, если обеспечены надлежащие условия для его работы. Поэтому при выполнении работ в лаборатории не разрешается хождение студентов и громкие разговоры. По всем непонятным вопросам следует обращаться за разъяснениями только к преподавателю. После выполнения лабораторной работы рабочее место приводится студентом в порядок.

1.8. Обработка результатов физических измерений

При проведении лабораторных работ приходится измерять всевозможные физические величины. Под измерением понимают нахождение числового значения физической величины экспериментальным путем в результате прямого или косвенного сравнения ее с однородной величиной, принятой за единичную. Измерение физических величин осуществляется с помощью специальных технических средств.

1.9. Классификация измерений и погрешностей

Все физические измерения делятся на прямые и косвенные. При прямых измерениях значение физической величины определяется непосредственно показаниями измерительного средства (измерение длины тела обычной линейкой или микрометром, измерение температуры тела термометром и т.д.). При косвенных измерениях значение физической величины вычисляют на основании известной математической зависимости от величин, определяемых на основе прямых измерений. Это - определение объема параллелепипеда по его длине, ширине и высоте; определение скорости тела по измерениям пути и времени, измерение частоты пульса датчиком из углеродистой по изменению его длины и т.д. Каким бы совершенным ни было техническое средство, невозможно выполнить измерение абсолютно точно. Результат измерения x_i отличается от истинного значения физической величины Х₀.

Отклонение

(1)

выраженное в единицах измеряемой величины, называется погрешностью измерения. Для оценки качества измерений важно знать относительную погрешность измерения

(2)

Относительная погрешность безразмерна, ее часто выражают в процентах.

Погрешность измерений зависит от многих факторов проведения эксперимента. Погрешности классифицируют следующим образом: грубые (промахи), систематические и случайные.

Грубые погрешности (промахи) обусловлены низкой организацией проведения эксперимента (неправильный отсчёт или временная неисправность измерительного прибора, кратковременное воздействие внешних раздражителей и т.д.). При обработке результатов измерений они выявляются и отбрасываются.

Систематические погрешности порождаются как несовершенством измерительных приборов, так и недостатками методики измерений (смещение нуля прибора и т.д.). Они всегда приводят к отклонению результата измерения х_i в одну и ту же сторону от истинного значения x₀. Эти погрешности устраняются путем тщательной проверки приборов и углубленной проработки методики измерений. К неустраняемым систематическим погрешностям относятся инструментальные погрешности x_n, зависящие от свойств измерительного инструмента. Оцениваются они предельным значением по классу точности измерительных приборов (для обычной линейки x_n =0,5 мм и т.д.).

При неоднократном измерении одной и той же физической величины, одним и тем же прибором, по одной и той же методике, результаты каждого измерения отличаются друг от друга. Причиной этому является случайная погрешность серии измерений x_n. Случайные погрешности обусловлены множеством разнообразных неконтролируемых факторов, и, как правило, дают отклонение результата измерения x_i в обе стороны от истинного значения x₀. При большом числе измерений случайные погрешности наиболее часто подчиняются нормальному закону распределения случайных погрешностей. При обработке результатов физических измерений ставятся две основные задачи:

1) Нахождение числа, наилучшим образом отражающего истинное значение физической величины;

2) Определение погрешности и вероятности, с которой она установлена (вероятность Р некоторого события в математическом понимании определяется отношением числа благоприятствующих случаев к числу возможных случаев в данной серии опытов).