1.3.2.5.4. Вычисление результата и ошибок.

После того, как произведена экспериментальная часть работы, полученный материал подвергается обработке и вычислениям.

При вычислении результатов следует помнить, что все полученные при измерениях величины являются приближенными. Поэтому и расчеты производятся методами приближенных вычислений. При вычислениях рекомендуется пользоваться калькулятором с применением вышеуказанных правил.

Прежде всего, необходимо познакомится со степенью приближения результатов измерения к истинным значениям измеряемых величин.

Из всех полученных значений находим среднее арифметическое значение измеряемой величины, как величины наиболее вероятной. При этом необходимо помнить, что оно очень близко к истинному значению, но не является истинным значением. Полученный результат еще ничего не говорит о точности произведенных измерений и о достоверности самого результата. Степень приближения найденной величины к истинной, с определенной степенью точности, можно оценить введем понятия о средней арифметической ошибке. Обозначим отклонение отдельных измерений, от среднего арифметического значения, через a_i. Находим разность между средним арифметическим значением измеряемой величины и значением этой величины, полученным при каждом измерении (абсолютную погрешность). Сложив, полученные значения a_i, поделив полученную сумму на число проведенных измерений, определяем среднее арифметическое значение абсолютной погрешности a. В этом случае истинное значение определяемой величины будет находиться в пределах от a - a до a + a. При вычислении результатов следует придерживаться правила: последняя цифра результата не может претендовать ни на какую точность, тогда как предпоследняя могла бы еще считаться достоверной. Средняя арифметическая ошибка, однако, не всегда достаточна для оценки точности результата или для сравнения точности различных измерений. Для решения этого вопроса вводится в рассмотрение понятие об относительной ошибке измерения.

Относительная ошибка выражается отношением средней арифметической абсолютной погрешности к среднему арифметическому значению измеряемой величины

.

Итак, в результате физических измерений получается приближенная величина, которая равна

a = a  a,

при этом относительная погрешность измерений

.

1.3.2.5.5.Оформление отчета по лабораторной работе.

К защите лабораторной работы должен быть представлен отчет, оформленный в соответствии с требованиями которые излагаются ниже.

Часть отчета оформляется уже при подготовке к выполнению работы и в процессе ее выполнения.

Текст отчета должен быть написан четким, ясным почерком с интервалом между строками (например, в одну клетку). Интервал между наименованиями параграфов отчета и ниже расположенным текстом должен быть шириной в две клетки.

Основные расчетные формулы следует нумеровать сквозной нумерацией. Причем значения символов и числовых коэффициентов должны приводиться непосредственно под формулой в той последовательности, в какой они даны в формуле.

Цифровой материал, полученный в результате выполнения лабораторной работы, как правило, должен оформляться в виде таблиц.

Каждая таблица должна иметь заголовок. Таблица размещается после первого упоминания о ней в тексте. Если повторяющейся в столбце таблицы текст состоит из одного слова, его допускается записать кавычками. Ставить кавычки вместо повторяющихся цифр не допускается.

В некоторых лабораторных работах результаты необходимо представить в виде графиков. В этом случае зависимость является наиболее наглядной. Кроме того графики позволяют наглядно провести сравнение экспериментальных данных с теоретическими положениями. При построении графиков общепринято откладывать по горизонтальной оси переменную (причину), а по вертикальной оси – определяемую величину (следствие).

В лабораторных отчетах графики необходимо вычерчивать только на миллиметровой бумаге. При построении нужно правильно выбрать масштаб. При этом полезно исходить из следующих соображений: на графике точки не должны сливаться; масштаб должен быть простым, т.е. единице измеренной величины, например, соответствует одному сантиметру или одному сантиметру умноженному на 10, 10², 10³ и т. д. При выборе других масштабов придется делать вычисления при построении. Не следует оцифровывать на осях координат экспериментальные значения. Экспериментальные точки лучше наносить с учетом выбранного масштаба. Экспериментальные точки на графике не следует соединять ломаной линией. Через экспериментальные точки на графике следует проводить плавную кривую.

Координатные оси графиков должны содержать принятые в тексте буквенные обозначения величин без их расшифровки, но с указанием размерности величин в системе единиц СИ.

Как правило, все записи, или так называемые протоколы эксперимента, должны производиться четко и ясно, чернилами, чтобы при последующей обработке не возникало никаких сомнений. Для лабораторных работ следует завести отдельную тетрадь и все записи должны производиться в ней, а не разрозненных листах бумаги. Черновые вычисления производятся в той же тетради на запасной странице.

Тетрадь для лабораторных работ должна быть подписана по предлагаемому образцу

Министерство образования РФ Курский государственный технический университет Кафедра физики Тетрадь для лабораторных работ Студента ФФП, специальности 120100, группы АХ-02 Сидорова Александра Владимировича Ведущий преподаватель: доцент кафедры физики КГТУ Иванов В.М. Курск 20001