2.Бакалавриаттың құрылымдық оқу бағдарламасындағы

пәннің алатын орны.

Физика табиғат құбылыстарының жалпы заңдылықтарын, материяның құрылысы мен қасиетін, оның қозғалыс заңдарын қарастыратын ғылым. Сондықтан физиканың түсініктері және оның заңдары бүкіл жаратылыстану ғылымдарының негізінде жатыр. Физиканы басқа жаратылыстану ғылымдарынан бөлетін шекара шартты түрде ғана және уақыттың өтуімен өзгеріп отырады.

Физика негізінде – тәжірибелік ғылым, оның заңдары тәжірибе жүзінде тағайындалған фактілерге сүйенеді. Бұл заңдар сандық қатынас түрінде болып, математикалық түрде сипатталады. Кез келген құбылысты оқып үйренгенде тәжірибе мен теория бірдей өлшемде керек және өзара байланысты. Физика материалдармен және техникамен байланысты ғылымның және барлық жаратылыстану бағытындағы пәндерден бакалавр дайындаудағы негізгі пән болып табылады.

Зертханалық сабақтар арнайы жабдықталған зертханаларда өтіледі. Әрбір зертханалық жұмыста мынадай бөлімдер бар: жұмыстың мақсаты; қажетті құрал-жабдықтар; теориядан қысқаша мәлімет; тәжірибелік қондырғының сипаттамасы; жұмыстың орындалу реті; өлшеу нәтижелерін өңдеу; бақылау сұрақтары.

3.Өлшеу қателіктері

Барлық өлшеулер қаншалықты ұқыпты жүргізілгенімен тек жуық нәтиже береді, себебі кез келген өлшеу қателіксіз болмайды.

Қандай да бір х физикалық шама n рет өлшенді дейік, нәтижесінде осы шаманың х₁, х₂,… х_n мәндері алынсын. Өлшеуді орындаған кезде, нәтижені анықтап қана қоймай, оның дәлдігі жайлы білу керек. Көптеген жағдайларда х шамасының өлшем мәндері х₁, х₂… х_n болғанда, бұл өлшеудің орташа арифметикалық нәтижесі <х> болып табылады. Бұл кезде өлшенген шама мәнінің интервалын ±Dx көрсету қажет;

<х> +Dx - өлшенген шаманың мүмкін үлкен мәні; <х>-Dx – мүмкін кіші мәні.

Dx шамасы өлшеу нәтижесінің қателігі немесе абсолюттік қателік деп аталады, ал <х>+Dx интервалы мен <х>-Dx интервалына дейінгі аралық сенімділік интервалы деп аталады. <х> - орташа мәнінің шын мәнінен айырмашылығы, ол Р-ның сәйкес болуынан шығады. Ол бір тектес өлшеу түрлерінің нәтижелерінің үлесіне тең, яғни Dx шамасының оның шын мәнінен айырмашылығы сандық мәнінде болады. Сенім аралығы e- берілген Р сенімділік ықтималдылығы бойынша, <х> нүктесінде кесіндінің 2e сандық осі центрмен бірге өлшенетін х шаманың мәнін өзіне қосу арқылы анықталады.

Анықтаушы Р₀ сенімділік ықтималдылығы үшін өлшеу қателіктері болып табылады. Өлшенген нәтиже шаманың шын мәніне сәйкес келуі үшін үлкен Р сенімділік ықтималдылығы алынады. Бұл жағдайда, ±e =kDx интервалының аралығында қалыптасады, мұнда k коэффициенті Р/Р₀ қатынасы бойынша анықталады.

k = Р/Р₀

Егер құралдың көрсетуі бойынша өлшеу нәтижелерін қайта жөндеп, көп немесе аз қателіктерін тапсақ, онда өлшеудің жөнделген нәтижелерінің орташа арифметикалық мәні мына формула бойынша табылады:

Әдетте жалпы қабылданған өлшеудің стандарт қателіктерінің орнына орташа квадраттық қателіктер алынады. Ол өлшеу қателіктерінің жақсы жуықтайтын кездейсоқ шамалары үшін Гаусс анықтамасының дисперсиясына тең.

Өлшеу нәтижесінің орташа арифметикалық мәнінен алынған орташа квадраттық ауытқу мына формуламен анықталады:

Орташа квадраттық қателіктің ауытқуы S_<x> шамасының орташа арифметикалық қателігін <x> түсіндіреді.

түріндегі жазу сондай дәлдікпен алынған <х> - тің кез келген барлық өлшеуінің 68% , аралығына келетіндігін көрсетеді. Басқаша айтқанда алынған нәтиже дұрыс нәтижеден Р=68% сенімділік ықтималдығымен аралығында болады. Өлшеу нәтижесінің аралықтарында болу ықтималдығы 95,4%, ал - 99,7% болады.

Өлшеу қателіктері Гаустың үлестірілуімен тек шексіз үлкен өлшеулер санына сәйкес келеді. Аз өлшеулерде өлшеу нәтижесінің кездейсоқ қателігінің сенім аралығын есептеуде Стьюдент үлестірілуі қолданылады:

e=±t_p.n S_<x>

мұндағы, ±t_p.n - n рет өлшеу саны үшін және Стьюдент коэффициентінің кестесі арқылы Р сенімділік ықтималдылығымен анықталатын Стьюдент коэффициенті.