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1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論統(tǒng)計(jì)學(xué)概率論(理論模型)新的理論模型新的理論預(yù)言對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論之間的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備——預(yù)習(xí):

認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材,明確該實(shí)驗(yàn)的目的要求、實(shí)驗(yàn)原理、要測(cè)量的物理量及測(cè)量方法,弄清構(gòu)造原理,操作方法和注意事項(xiàng)。設(shè)計(jì)好記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用的表格。

2.實(shí)驗(yàn)操作:

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1).記錄儀器的型號(hào)、編號(hào)和規(guī)格

(2).記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察記錄

3.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:

(1).數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析

(2).實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(3).問題討論

測(cè)量和誤差通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得大批數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)的主要成果,但在實(shí)驗(yàn)中,由于測(cè)量儀表、測(cè)量方法、周圍環(huán)境和人的觀察等方面的原因,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總存在一些誤差,所以在整理這些數(shù)據(jù)時(shí),首先應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行客觀的評(píng)定。

誤差分析的目的就是評(píng)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確或誤差,通過誤差分析,可以認(rèn)清誤差的來源及其影響,并設(shè)法排除數(shù)據(jù)中所包含的無效成分,還可進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)中注意哪些是影響實(shí)驗(yàn)精確度的主要方面,這對(duì)正確地組織實(shí)驗(yàn)方法、正確評(píng)判實(shí)驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)方案,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確性具有重要的指導(dǎo)意義。1.測(cè)量及其分類:測(cè)量是人們對(duì)自然界中的現(xiàn)象和實(shí)體取得定量概念或數(shù)字表征的過程。測(cè)量可以分為直接測(cè)量和間接測(cè)量兩大類。

測(cè)量誤差的基本概念

一個(gè)待測(cè)的物理量,在一定的條件下總有一個(gè)客觀存在的量值,這個(gè)量值我們稱之為真值。在實(shí)際的測(cè)量中,測(cè)量結(jié)果和真值之間總存在一定的差值。這個(gè)差值就稱之為誤差。

誤差是不可避免的,真值是測(cè)不出的。測(cè)量的目的在于盡量減少誤差之后,得出一個(gè)在一定條件下待測(cè)物理量的最可信賴值,并對(duì)其精確度作出正確的估計(jì)。測(cè)量誤差的基本概念

一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差來源及分類誤差可分為三類:1.系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是由于測(cè)量儀器不良,如刻度不準(zhǔn),零點(diǎn)未校準(zhǔn);或測(cè)量環(huán)境不標(biāo)準(zhǔn),如溫度、壓力、風(fēng)速等偏離校準(zhǔn)值;或?qū)嶒?yàn)人員的習(xí)慣和偏向等因素所引起的系統(tǒng)誤差。這類誤差在一系列測(cè)量中,大小和符號(hào)不變或有固定的規(guī)律,經(jīng)過精確的校正可以消除。系統(tǒng)誤差:特征:A.有規(guī)律,自成系統(tǒng):B.可以消除。

ⅰ,儀器誤差

ⅱ,方法誤差

ⅲ,環(huán)境和條件誤差

ⅳ,個(gè)人誤差可以采取一些措施來消除或減少這些系統(tǒng)誤差。

一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差來源及分類2.隨機(jī)誤差(偶然誤差)

隨機(jī)誤差由一些不易控制的因素引起,如測(cè)量值的波動(dòng)、實(shí)驗(yàn)人員熟練程度及感官誤差、外界條件的變動(dòng)、肉眼觀察欠準(zhǔn)確等一系列問題。這類誤差在一系列測(cè)量中的數(shù)值和符號(hào)是不確定的,而且是無法消除的,但它服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,所以,可以被發(fā)現(xiàn)并且予以定量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度主要取決于這些偶然誤差。因此,它具有決定意義。

3.過失誤差

過失誤差主要是由實(shí)驗(yàn)人員粗心大意,如讀數(shù)錯(cuò)誤或操作失誤所致。這類誤差往往與正常值相差很大,應(yīng)在整理數(shù)據(jù)時(shí)加以剔除。偶然誤差:

特征:A.隨機(jī)產(chǎn)生,無規(guī)律;B.不能消除

ⅰ.環(huán)境原因

ⅱ.個(gè)人原因

偶然誤差也有其必然性。測(cè)量次數(shù)無窮多時(shí),偶然誤差滿足正態(tài)分布。正態(tài)分布具有單峰性、對(duì)稱性和有界性三個(gè)特點(diǎn)。1.2隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性相同條件下多次測(cè)量與隨機(jī)誤差的分布特征,例:120次測(cè)定(1)最大正誤差、最大負(fù)誤差的“有界性”(2)絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的次數(shù)比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多,“單峰性”(3)正負(fù)誤差出現(xiàn)次數(shù)大致相等,“對(duì)稱性”(4)測(cè)量次數(shù)增加,誤差減小,“補(bǔ)償性”。120次測(cè)量結(jié)果計(jì)算機(jī)繪制頻數(shù)分布圖WINDOWS,OFFICE,EXCELL輸入120個(gè)值,單列。橫坐標(biāo)次數(shù),縱坐標(biāo)濃度,折線圖。從小到大排列,分組。直方圖,頻數(shù)分布圖。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真值與平均值真值是待測(cè)物理量客觀存在的確定值,由于測(cè)量時(shí)不可避免地存在一定誤差,故真值是無法測(cè)得的。但是經(jīng)過細(xì)致地消除系統(tǒng)誤差,經(jīng)過無數(shù)次測(cè)定,根據(jù)隨機(jī)誤差中正負(fù)誤差出現(xiàn)幾率相等的規(guī)律,測(cè)定結(jié)果的平均值,稱此平均值為最佳值。但是實(shí)際上測(cè)量次數(shù)總是有限的,由此得出的平均值只能近似于真值,稱此平均值為最佳值。計(jì)算中可將此最佳值當(dāng)做真值,或用“標(biāo)準(zhǔn)儀表”(即精確度較高的儀表)所測(cè)之值當(dāng)做真值。精密度、準(zhǔn)確度和精確度(a).精密度高,準(zhǔn)確度差。(b).準(zhǔn)確度高,精密度差。(c).精密度、準(zhǔn)確度都高,就是精確度高。精準(zhǔn)度與誤差的概念是相輔相成的,精確度高,誤差就??;誤差大,精確度就低。要區(qū)別以下概念:測(cè)量中所得到的數(shù)據(jù)重復(fù)性的大小----精密度反應(yīng)了隨機(jī)誤差的大小,以打靶為例,圖1-1(a)表示彈著點(diǎn)密集而離靶心(真值)甚遠(yuǎn),說明精密度高,隨機(jī)誤差小,但系統(tǒng)誤差大;圖1-1(b)表示精密度低而正確度較高,即隨機(jī)誤差大,但系統(tǒng)誤差較小;圖1-1(c)的系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差均小,精密度均高。

測(cè)量結(jié)果的表示、直接測(cè)量誤差的估算

1,算術(shù)平均值—測(cè)量結(jié)果的最可信賴值:偶然誤差的性質(zhì)告訴我們

實(shí)際測(cè)量中,測(cè)量次數(shù)總是有限的。算術(shù)平均值只是真值的近似值.稱為最佳估計(jì)值(最可信賴值)。用它來表示測(cè)量結(jié)果。

2.多次等精度測(cè)量的誤差估算:

某次測(cè)量值的誤差:

某次測(cè)量值的偏差:(1).標(biāo)準(zhǔn)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差:

測(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)誤差:

上述公式只有理論上的意義。測(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)偏差:-----白塞爾公式(2)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:

算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于測(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)偏差。由上式可以看到,增加測(cè)量次數(shù)對(duì)提高測(cè)量精度是有益的。3測(cè)量結(jié)果及其物理意義

測(cè)量結(jié)果可以表示為偏差落在()區(qū)間的概略約68.3%。偏差落在()區(qū)間的概略為95.5%。偏差落在()區(qū)間的概略為99.73%。誤差的表示法

1.絕對(duì)誤差某物理量在一系列測(cè)量中,某測(cè)量值與其真值之差稱絕對(duì)誤差。實(shí)際工作中常以最佳值代替真值,測(cè)量值與最佳值之差稱殘余誤差,習(xí)慣上也稱為絕對(duì)誤差,有式中:di----絕對(duì)誤差;xi----i次測(cè)量值;X----真值;xm----平均值。1.4

樣本異常值的判斷和處理

?

異常值的判斷和處理原則?

樣本異常值是指樣本中的個(gè)別值,其數(shù)值明顯偏離它所在樣本的其余觀測(cè)值。?

異常值可能僅僅是數(shù)據(jù)中固有的隨機(jī)誤差的極端表現(xiàn),也可能是過失誤差。

?

異常值檢驗(yàn)的顯著性水平,推薦的值為1%。2.相對(duì)誤差e為了比較不同測(cè)量值的精確度,以絕對(duì)誤差與真值(或近似地與平均值)之比作為相對(duì)誤差,即在單次測(cè)量中,式中:d----絕對(duì)誤差;|X|----真值的絕對(duì)值;xm----平均值。算術(shù)平均誤差δδ是一系列測(cè)量值的誤差絕對(duì)值的算術(shù)平均值,是表示一系列測(cè)定值誤差的較好方法之一,有式中:xi----測(cè)量值,i=1,2,3,…,n;xm----平均值;di----絕對(duì)誤差。標(biāo)準(zhǔn)誤差(均方誤差)σ在有限次測(cè)量中,標(biāo)準(zhǔn)誤差可用下式表示:標(biāo)準(zhǔn)誤差是目前最常用的一種表示精確度的方法,它不但與一系列測(cè)量值中的每個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān),而且對(duì)其中較大的誤差或較小的誤差敏感性很強(qiáng),能較好地反映實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度,實(shí)驗(yàn)愈精確,其標(biāo)準(zhǔn)誤差愈小。異常值的處理

?

A、異常值保留在樣本中參加其后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。?

B、允許剔除異常值,即把異常值從樣本中排除。?

C、允許剔除異常值并追加適宜的觀測(cè)值代入樣本。D、在找到實(shí)際原因時(shí)修正異常值。處理規(guī)則為:(1)對(duì)于任何異常值,若無充分的技術(shù)上的原因,則不得剔除或修正。(2)異常值中除有充分的技術(shù)上的或?qū)嶒?yàn)上的理由外,在統(tǒng)計(jì)上表現(xiàn)為高異常,才允許剔除或修正。簡(jiǎn)單的壞值極其剔除原則

(1)拉依達(dá)原則?

如果某個(gè)測(cè)量值Xd的離差Ud滿足:

Ud>3

?

就認(rèn)為Xd是含有過失誤差的壞值,須剔除,誤差絕對(duì)值大于3

的概率為0.26%.(2)肖維勒準(zhǔn)則?

如果某個(gè)測(cè)量值Xd的離差Ud滿足:

Ud>Wn

?

壞值Xd應(yīng)剔除。1.5測(cè)量結(jié)果的區(qū)間估計(jì)

樣本平均值不可能完全等于總體平均值,不能用點(diǎn)估計(jì)??傮w平均值的置信區(qū)間要以一定的概率來估計(jì)總體均值含在某個(gè)區(qū)間之中,則這一區(qū)間稱為置信區(qū)間,一般為95%置信區(qū)間。科學(xué)計(jì)數(shù)法在科學(xué)與與工程中,為了清楚地表達(dá)有效數(shù)或數(shù)據(jù)的精度,通常將有效數(shù)寫出并在第一位數(shù)后加小數(shù)點(diǎn),而數(shù)值的數(shù)量級(jí)由10的整數(shù)冪來確定,這種以10的整數(shù)冪來記數(shù)的方法稱科學(xué)記數(shù)法。例如:0.0088應(yīng)記作,8.80X10-3(有效數(shù)3位)記作。應(yīng)注意,科學(xué)記數(shù)法中,在10的整數(shù)冪之前的數(shù)字應(yīng)全部為有效數(shù)。測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或根據(jù)直接測(cè)量值的計(jì)算結(jié)果,總是以一定位數(shù)的數(shù)字來表示。究竟取幾位數(shù)才是有效的呢?是不是小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字越多就越正確?或者運(yùn)算結(jié)果保留位數(shù)越多就越準(zhǔn)確?其實(shí)這是錯(cuò)誤的想法。因?yàn)榈谝?,?shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)的位置不決定準(zhǔn)確度,而與所用單位大小有關(guān);第二,與測(cè)量儀表的精度有關(guān),一般應(yīng)記錄到儀表最小刻度的十分之一位。例如:某液面計(jì)標(biāo)尺的最小分度為1mm,則讀數(shù)可以讀到0.1mm。如液面高為524.5mm,即前三位是直接讀出的,是準(zhǔn)確的,最后一位是估計(jì)的,是欠準(zhǔn)的或可疑的,稱該數(shù)據(jù)為4位有效數(shù)。如液面恰好在524mm刻度上,則數(shù)據(jù)應(yīng)記作524.0mm。1.6測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)與測(cè)量的精密度密切相關(guān),有效數(shù)字位數(shù)不能多寫,也不能少寫。一般情況下,要根據(jù)相對(duì)誤差來確定有效數(shù)字的位數(shù),其關(guān)系式為:

(Z+1)Ex

10S

式中,Z為第一位數(shù)字;Ex為相對(duì)誤差;S為指數(shù)的最大值;

有效數(shù)字與S的關(guān)系是:

有效數(shù)字=S+1當(dāng)?shù)谝晃粩?shù)字甚小時(shí),可以增加一位有效數(shù)字。當(dāng)數(shù)值是多次測(cè)量的平均值時(shí),可以增加一位有效數(shù)字。

例:某觀測(cè)值的測(cè)定值為0.2386,已知相對(duì)誤差為0.5%,估計(jì)有效數(shù)字。

解:Z=2,Ex=0.005

(Z+1)Ex=30.005=0.015=1.5102

因:0.010.0150.1(0.1=101)所以S=1,有效數(shù)字為2,此測(cè)量值應(yīng)取兩位有效數(shù)字,寫為0.24。由于第一位數(shù)字是2很小,所以有效數(shù)字也可增加一位,寫為0.239。

有效數(shù)字及其運(yùn)算法則

1.有效數(shù)字的概念:

1.3254524.675658900.5790.0009820.21067重要概念:

A.有效位數(shù)

B.和小數(shù)點(diǎn)無關(guān)

C.一位可疑數(shù)字2.有效數(shù)字的有關(guān)規(guī)定:

﹙1﹚.有效數(shù)字中的“0”

數(shù)值前的“0”不是有效數(shù)字。﹙2﹚.單位換算保持有效位數(shù)不變例如:3.71m=3.71×102cm(371cm)=3.71×103mm﹙3﹚.直接測(cè)量的讀數(shù)規(guī)則

ⅰ.可以估讀的儀器一定要估讀。

ⅱ.按最小分度值的1/2、1/5、或1/10估讀。﹙4﹚.關(guān)于誤差的規(guī)定:

ⅰ.誤差的有效位數(shù)一般取一位,最多取兩位。

ⅱ.測(cè)量結(jié)果的最后一位應(yīng)該和誤差位對(duì)齊。

去尾方法:四舍六入五湊偶。

舉例:讀數(shù)規(guī)則04mm01mm2mm3mm5mm6mm7mm8mm(4.7mm按1/10估讀,正確)(4.70mm按1/10估讀,不正確)01mm2mm3mm5mm6mm7mm8mm4mm01mm2mm3mm5mm6mm7mm8mm(4.55mm按1/10估讀,似乎正確)4mm所有讀數(shù)中只要有一個(gè)不正確,這種讀數(shù)方法就不正確!3.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則:

﹙1﹚.加減運(yùn)算:最后結(jié)果的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)和加數(shù)中小數(shù)位數(shù)最少的對(duì)齊。﹙2﹚.乘除運(yùn)算:

最后結(jié)果的有效位數(shù)和乘(除)數(shù)中有效位數(shù)最少的相同。﹙3﹚.乘方、開方運(yùn)算:最后結(jié)果的有效位數(shù)和底數(shù)的有效位數(shù)相同。﹙4﹚.對(duì)數(shù)運(yùn)算:對(duì)數(shù)的有效位數(shù)和真數(shù)相同。﹙5﹚.常數(shù)運(yùn)算:運(yùn)算中它們的有效位數(shù)是任意的。﹙6﹚.三角函數(shù)運(yùn)運(yùn)算:三角函數(shù)的可疑數(shù)和角度的最小單位對(duì)應(yīng)的那一位對(duì)齊。(7)在四個(gè)數(shù)以上的平均值計(jì)算中,其平均值的有效數(shù)字可較各數(shù)據(jù)中最小有鏟位數(shù)多一位。(8)所有取自手冊(cè)上的數(shù)據(jù),其有效數(shù)按計(jì)算需要選取,但原始數(shù)據(jù)如有限制,則應(yīng)服從原始數(shù)據(jù)。(9)一般在工程計(jì)算中取三位有效數(shù)已足夠精確,在科學(xué)研究中根據(jù)需要和儀器的可能,可以取到四位有效數(shù)字。例如1.1.389+17.2+8.67+94.12=121.4。

1.38917.28.67

+94.12

12.385121.379

×2.22.12.385×2.2=27。24770

+2477027.2570

56.472=3.188×103;

,ln58.6=4.07;π4.52=64;

π45.2132=6.4220×1036.Sin60°5′=0.866751708(查表)∵Sin1′=0.0002908882045∴Sin60°5′=0.8668。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示,首先取決于實(shí)驗(yàn)的物理模式,通過被測(cè)量之間的相互關(guān)系,考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示方法。常見的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)需要和方便選擇任何一種方法表示實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果。43數(shù)據(jù)的搜集

數(shù)據(jù)的整理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(Statistics)

數(shù)據(jù)的分析

數(shù)據(jù)的評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法?研究采用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(包括搜集、整理、分析、評(píng)估等)的方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

Statistics的詞源是state(國家)——國家的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對(duì)數(shù)學(xué)的要求

學(xué)習(xí)這門課的意義

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與學(xué)術(shù)道德(參考)

大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)的發(fā)展相關(guān)

開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律

LHC與GRID44統(tǒng)計(jì)(statistics)?《辭?!?/p>

1.指統(tǒng)計(jì)資料,即反映大量現(xiàn)象數(shù)量特征的數(shù)字資料。如,人口統(tǒng)計(jì)。

2.指統(tǒng)計(jì)工作,即搜集、整理、分析和推斷統(tǒng)計(jì)資料的工作。如統(tǒng)計(jì)人數(shù)。

3.指統(tǒng)計(jì)學(xué)。如數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率統(tǒng)計(jì)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)等。AmericanHeritageDictionary

1.Themathematicsofthecollection,organization,andinterpretationofnumericaldata,especiallytheanalysisofpopulationcharacteristicsbyinferencefromsampling.

(與單數(shù)動(dòng)詞連用)統(tǒng)計(jì)學(xué):搜集、組織、解釋數(shù)值數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué),尤指用樣本分析總體的特征者。

2.Numericaldata.

(與復(fù)數(shù)動(dòng)詞連用)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Merriam-WebsterOnlineDictionary

1.abranchofmathematicsdealingwiththecollection,analysis,interpretation,andpresentationofmassesofnumericaldata

2.acollectionof`quantitativedata

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

45數(shù)據(jù)處理方法?實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

Probability&Statistics

概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)(數(shù)理統(tǒng)計(jì))——數(shù)學(xué)的兩個(gè)分支統(tǒng)計(jì)推斷(StatisticalReasoning)

根據(jù)帶隨機(jī)性的觀測(cè)數(shù)據(jù),按照問題的條件,選用一定的模型,而對(duì)未知事物作出的、以概率形式表達(dá)的推斷。

例如,溫度作為物體冷熱程度的量度,并不描述組成物體的單個(gè)分子的能量,而是正比于分子動(dòng)能的統(tǒng)計(jì)平均值。

與演繹推理相對(duì)。46實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

自然科學(xué)的最終目標(biāo)是揭示自然界的基本規(guī)律概率論證和統(tǒng)計(jì)推斷方法越來越重要,在某些領(lǐng)域是必不可少的例如:概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法貫穿高能物理試驗(yàn)的整個(gè)過程在實(shí)驗(yàn)建議書中,要估計(jì)所需的人力和經(jīng)費(fèi),給出實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案;在實(shí)驗(yàn)開始計(jì)劃時(shí),要估計(jì)試驗(yàn)的規(guī)模,即要達(dá)到所需的精度,需要獲取多少事例;(繪制直方圖時(shí),為避免漲落,需要足夠的數(shù)據(jù)量)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,要進(jìn)行大量的MonteCarlo模擬,估計(jì)探測(cè)器的接收度和探測(cè)效率;在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取階段,在線觸發(fā)判選系統(tǒng)選擇感興趣的事例,在線計(jì)算機(jī)將來自各子探測(cè)器的信號(hào)進(jìn)行初步的處理后將該事例寫到磁帶上;對(duì)所記錄的事例進(jìn)行檢查,去掉壞事例,修正實(shí)驗(yàn)偏差,進(jìn)行事例重建;用理論模型對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋,如果現(xiàn)有的理論模型不能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就要對(duì)模型進(jìn)行修正,在一些特殊的情況下,將導(dǎo)致新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖形表示法。把實(shí)驗(yàn)結(jié)果用函數(shù)圖形表示出來,在實(shí)驗(yàn)工作中也有普遍的實(shí)用價(jià)值。它有明顯的直觀性,能清楚的反映出實(shí)驗(yàn)過程中變量之間的變化進(jìn)程和連續(xù)變化的趨勢(shì)。精確地描制圖線,在具體數(shù)學(xué)關(guān)系式為未知的情況下還可進(jìn)行圖解,并可借助圖形來選擇經(jīng)驗(yàn)公式的數(shù)學(xué)模型。圖解法主要問題是擬合面線,一般可分五步來進(jìn)行。①整理數(shù)據(jù),即取合理的有效數(shù)字表示測(cè)得值,剔除可疑數(shù)據(jù),給出相應(yīng)的測(cè)量誤差。②選擇坐標(biāo),坐標(biāo)的選擇應(yīng)為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關(guān)系為原則??筛鶕?jù)需要和方便選擇不同的坐標(biāo),原來為曲線關(guān)系的兩個(gè)變量經(jīng)過坐標(biāo)變換利用對(duì)數(shù)坐標(biāo)就要能變成直線關(guān)系。常用的有直角坐標(biāo)、單對(duì)數(shù)坐標(biāo)和雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)。2.作圖法:

直觀、形象,準(zhǔn)確度要差一些.實(shí)驗(yàn)圖線的繪制:坐標(biāo)的標(biāo)記和分度實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的標(biāo)志圖線的描繪圖線的注解和說明

圖紙的描繪注意點(diǎn):1.坐標(biāo)軸的起點(diǎn)坐標(biāo)不一定為零,原則是使作出的圖線充滿整個(gè)圖紙。③坐標(biāo)分度,在坐標(biāo)選定以后,就要合理的確定圖上每一小格的距離所代表的數(shù)值,但起碼應(yīng)注意下面兩個(gè)原則:a.格值的大小應(yīng)當(dāng)與測(cè)量得值所表達(dá)的精確度相適應(yīng)。b.為便于制圖和利用圖形查找數(shù)據(jù)每個(gè)格值代表的有效數(shù)字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數(shù)字。2.坐標(biāo)軸的分度:作圖的最小分度代表有效數(shù)字準(zhǔn)確數(shù)的最后一位。3.實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)必須明顯、突出。例如,可以用“

”等符號(hào)。圖解法:

外推法:

可以方便地得到實(shí)際上難于測(cè)量的點(diǎn)的量值。求經(jīng)驗(yàn)公式:用解析法和圖解法可以求得經(jīng)驗(yàn)公式,也可以利用圖解法求得截距和斜率,進(jìn)而求得相應(yīng)的物理量。

注意:不能用實(shí)驗(yàn)點(diǎn)求斜率。④作散點(diǎn)圖,根據(jù)確定的坐標(biāo)分度值將數(shù)據(jù)作為點(diǎn)的坐標(biāo)在坐標(biāo)中標(biāo)出,考慮到數(shù)據(jù)的分類及測(cè)量的數(shù)據(jù)組先后順序等,應(yīng)采用不同符號(hào)標(biāo)出點(diǎn)的坐標(biāo)。常用的符號(hào)有:×○●△■等,規(guī)定標(biāo)記的中心為數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。⑤擬合曲線,擬合曲線是用圖形表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要目的,擬合曲線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

a.轉(zhuǎn)折點(diǎn)盡量要少,更不能出現(xiàn)人為折曲。b.曲線走向應(yīng)盡量靠近各坐標(biāo)點(diǎn),而不是通過所有點(diǎn)。c.除曲線通過的點(diǎn)以外,處于曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)相近。⑥注解說明,規(guī)范的作圖法表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果要對(duì)得到的圖形作必要的說明,其內(nèi)容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法,制圖時(shí)間、地點(diǎn)、條件,制圖數(shù)據(jù)的來源等。2.列表法實(shí)驗(yàn)中將數(shù)據(jù)列成表格,可以簡(jiǎn)明地表示出有關(guān)物

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