Запрещается:

• находиться в помещении в верхней одежде;

• оставлять без надзора включенную лабораторную ус­тановку;

• выполнять работу в отсутствие преподавателя или де­журного лаборанта;

• класть сумки и другие личные вещи на столы и лабо­раторную технику.

Студенты, не соблюдающие правила техники безопасно­сти, отстраняются от проведения лабораторных работ.

Требования к оформлению отчетов

По каждой лабораторной работе оформляется отчет, ко­торый должен содержать:

1) номер и название работы;

2) формулировку цели работы;

3) физическое обоснование цели работы и метода изме­рения;

4) рабочую формулу с расшифровкой всех буквенных обозначений;

5) результаты прямых измерений и вычислений;

6) там, где это предусмотрено работой, график;

7) вычисление искомой величины по рабочей формуле;

8) вывод формулы относительной погрешности (неопределенности) косвенного измерения и результат расчета по этой формуле;

9) оценку погрешности (неопределенности) измерения искомой величины. При оценке неопределенностей прямых и косвенных измерений студент должен руководствоваться правилами обработки результатов измерений, приведенными в данных пособиях на с. 6…12.

10) подпись студента и дату выполнения данной лабора­торной работы.

Библиографический список

Основной:

1. Трофимова Т.И. Курс физики. –М.: Высш. шк., 2003 и др. года изданий.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. –М.: Высш. шк., 2004.

Дополнительный:

3. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука, 1989 и др. года изданий.

Обработка результатов измерений

Любое измерение неизбежно связано с некоторой ошибкой. Это приводит к неопределенности результата измерений. Неопределенности (погрешности) результатов измерений имеют три вида составляющих: случайные, систематические и промахи. В каждой конкретной лабораторной работе необходимо оценить, какой вклад вносит каждая составляющая неопределенности в результат измерения данной величины.

Правила обработки результатов прямых Измерений

Прямыми называют измерения, при которых результат получается непосредственно по отсчетному устройству прибора.

I. Учет случайных составляющих неопределенности (погрешности)

Случайные составляющие погрешности (неопределенности) измерений вызываются рядом мелких, неконтролируемых обстоятельств. Они подчиняются законам математической статистики.

При оценке таких неопределенностей предполагают, что они являются случайными величинами, малыми по сравнению с самой измеряемой величиной, и распределены по нормальному (гауссову) закону. Для оценки неопределенности измерений, которую вносят случайные составляющие, необходимо выполнить следующее:

1. Провести n измерений величины х. Результаты измерений х₁, х₂…х_n занести в таблицу по форме. Измерения должны быть многократными (число измерений n указывается преподавателем).

2. На основе полученных значений х₁, х₂…х_n вычислить среднее арифметическое значение х по формуле

(1)

3. Вычислить отклонения результатов отдельных измерений (х_i) от среднего арифметического значения (х_ср–х_i), а затем рассчитать квадратичное отклонение (х_ср – х_i)². Полученные данные занести в таблицу по форме:

N опыта	хi	хср – хi	(хср – хi)^2
1 2 3

4. По данным последней колонки формы определить среднее квадратичное отклонение (СКО) результата серии из n измерений от среднего арифметического значения х_ср. по формуле

(2)

Замечание. В международных документах, основанных на «Руководстве по выражению неопределенности измерений», среднее квадратичное отклонение (СКО) обозначается термином стандартная неопределенность (U_с).

5. Оценить доверительный интервал, т.е. интервал, в котором с требуемой доверительной вероятностью р находится измеряемая величина х. Значение р задается преподавателем исходя из требований конкретного эксперимента.

Границы доверительного интервала для измеряемой величины х определяются по формуле

х_ср   х, где , (3)

где t(p,n) – коэффициент Стьюдента, зависящий от р и n.

Определить коэффициент Стьюдента при выбранной доверительной вероятности р и данном числе измерений n можно из табл. 1.

6. Записать результат прямого измерения в виде

(х_ср –  х)…(х_ср +  х).

Такая запись означает, что измеренная величина х с доверительной вероятностью р находится в интервале от (х_ср –  х) до (х_ср +  х).

Например, если при измерении диаметра d шарика микрометром среднее арифметическое значение d_ср. = 5,29 мм, расчетное значение границы доверительного интервала составляет d = 0,01 мм, то ответ имеет вид d = (5,28…5,30) мм.

Следует заметить, что для всех измеряемых в данной лабораторной работе величин задается одно и то же значение доверительной вероятности р.

Таблица 1

p n	0.68	0.8	0.9	0.95	0.98	0.99	0.999
2	1.3	1.9	6.31	12.71	31.82	63.66	636.62
3	1.3	1.6	2.92	4.30	6.69	9.92	31.60
4	1.2	1.5	2.35	3.18	4.54	5.84	12.94
5	1.2	1.5	2.13	2.78	3.75	4.60	8.61
6	1.1	1.4	2.02	2.57	3.36	4.03	6.86
7	1.1	1.4	1.94	2.45	3.14	3.71	5.96
8	1.1	1.4	1.90	2.36	3.00	3.50	5.40
9	1.1	1.4	1.86	2.31	2.90	3.36	5.04
10	1.1	1.3	1.83	2.26	2.82	3.25	4.78
50	1.1	1.3	1.7	2.0		2.7
100	1.0	1.3	1.7	2.0		2.6
	1.0		1.6	2.0		2.6