【2017年整理】物理实验绪论-误差和不确定度.ppt

误差和不确定度;1、 测量的定义与分类 ;力学量： 长度、质量、时间、密度、速度、加速度、杨氏模量等等；;等精度测量： 在测量条件不变的情况下对同一物理量进行重复测量，各次测量值具有相同的精度。;2 测量误差的定义与分类;测量误差的定义：;（测量）误差的分类;系统误差的来源;随机误差： 是指在相同条件下多次测量同一被测量的过程中，大小方向不能预料、变化方式不可预知的测量误差。;统计分布函数和概率;随机误差的分布有多种形式，如： 二项式分布、正态分布、均匀分布、三角分布…… 不同的分布有不同的分布函数，但是任何分布函数一般都有几个重要的参数，如： 数学期望值E(x)，总体平均值m，方差V(xi)，标准偏差（方均根）等;对于有限次测量，表征测量分散性的参量是标准偏差，它是方差的正平方根;例：在对某长度的测量中，共进行10次测量，各测量值x分别为（6.41， 6.42，6.44， 6.46， 6.48， 6.43， 6.45， 6.47， 6.49， 6.45）nm, 试求;关于矩形分布（系统误差）;正态分布（随机误差）;σ与曲线的形状有关;概率密度在X轴上的积分（曲线和x轴所围面积）表示随机误差在一定范围（置信区间,半宽=kσ）内的概率P;K 的取值;怎样理解总体平均值和总体标准偏差的意义;测量用到的一些术语和概念;1 不确定度的提出与发展;不确定度的两种表示形式： 标准不确定度u：低概率的表示形式，它表示被测量的真值落在（x-u,x+u)区间内的概率约为68.3%。 扩展不确定度U：高概率的表示形式，它表示被测量的真值在（x-U,x+U)区间内的概率约为90%以上。 合成标准不确定度uc ：由标准不确定度分量合成; 约定1：物理实验中用“标准不确定度”表示测量结果;3 标准不确定度的评定方法;B类（非统计）标准不确定度的评定;以前的测量数据或积累的经验； 对有关技术资料和测量仪器的了解和经验； 仪器生产部门提供的技术说明书或检定校准证书给出的数据、准确度等级或级别； 由专业手册查得的参考数据等。 ;表示测量结果包括三个要素：测量值、不确定度和单位 ;1 直接测量结果的表示;2 间接测量结果的表示;3 相对不确定度;例 1;例 2;例 3;例 4