1.物理量的测量、测量误差和数据处理
物理实验是以测量为基础的。研究物理现象、了解物质特性、验证物理原理都需要进行测量。实践证明,任何测量结果都具有误差,误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程之中。这是由于任何测量器具、测量环境、测量人员及测量方法等都不能做到**严密,这就使得测量不可避免地伴随有误差产生。因此分析测量中可能产生的各种误差。尽可能消除其影响,并对测量结果中未能消除的误差作出估计,就是物理实验和许多科学实验中必不可少的工作。为此,我们必须了解误差的概念、特性、产生的原因和估计方法等有关知识。
本章主要是自学材料,介绍了物理量的测量、测量误差理论、实验数据处理、实验结果的表示和实验设计等方面的初步知识,作为进入实验前的基础准备。这些知识不仅在每一个物理实验都要用到,而且是今后从事科学实验工作必须了解和掌握的。由于这部分内容牵涉面较广,新概念又多,深入地讨论它们,已超出了本课程的范围。因此,我们只能注重介绍一些基本概念,引用一些结论和公式,以满足本课程的教学需要。由于同学们还不具备足够的基础知识,学习这一部分内容时会觉得有些困难,再加上内容又比较多,所以不可能通过一两次学习即可掌握。这一部分内容非常重要,要求同学们在认真阅读教材基础上,对提到的问题有一个初步的了解,以后结合每一个具体实验再细读有关的段落,通过运用加以掌握。应当说明的是,对这些内容的深入讨论是普通计量学和数理统计学的任务。我们暂时只能引用它们的某些现成结论和计算公式。详细探讨和证明留待在数理统计课中学习。
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