Лабораторная работа №5 Изучение законов фотометрии

Лабораторная работа №4 Определение показателя преломления и средней дисперсии жидкостей

Лабораторная работа №5 Изучение законов фотометрии

Лабораторная работа №6 Определение силы света лампочки накаливания и изучение ее светового поля

ВВЕДЕНИЕ

Практикум по курсу общей физики в педагогических институтах должен помочь студентам глубже уяснить основные физические законы и явления, отчетливое понимание которых необходимо будущим учителям физики. При выполнении лабораторных работ студенты должны приобрести элементарные навыки в методике и технике физического эксперимента.

Студенты, приступая к выполнению лабораторной работы, должны ясно представлять и понимать физические законы и явления, исследуемые в данной работе. Поэтому разделам, посвященным описанию экспериментального оборудования и порядку выполнения работы, предшествует раздел, в котором кратко описывается теория метода исследования изучаемых физических законов и явлений.

Чтобы обеспечить контроль студентов за самостоятельной подготовкой к лабораторной работе, в методические указания включены контрольные вопросы, которые расположены непосредственно после описания каждой лабораторной работы.

Объем сведений, излагаемых в первом разделе, не освобождает студентов от необходимости изучения соответствующей литературы, ссылки на которую приведены в конце описания лабораторной работы.

Лабораторная работа №1 ИЗМЕРЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ И ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ПРОСТЕЙШИМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ

Цель работы: ознакомиться с различными типами ошибок, возникающих при нахождении значений физических величин; научиться вычислять погрешности измерений; знакомство с работой простейших измерительных приборов.

Теоретическая часть работы

Измерение физической величины есть сравнение ее с другой, однородной с ней величиной, принятой за единицу. Измерения делятся на прямые и косвенные. Измерения, результат которых непосредственно дает искомую величину, называются прямыми (измерение длины линейкой, массы - рычажными весами).

Косвенным называется такое измерение, где искомая величина требует для своего определения еще каких-либо математических операций над результатами прямых измерений.

Качество измерений определяется их точностью, а точность характеризуется погрешностью. Погрешностью измерений называют разность между найденным на опыте и истинным значением физической величины. Обозначая погрешность измерения величины х символом Dх, найдем

Dх=х_изм-х_ист. (1)

Кроме абсолютной погрешности D_х, часто бывает важно знать относительную погрешность , которая равно отношению абсолютной погрешности к значению измеряемой величины:

(2)

Говоря о погрешностях измерений нужно упомянуть, прежде всего, грубые погрешности, возникающие из-за недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры. Грубых ошибок следует избегать. Если же они произошли, соответствующие измерения нужно отбрасывать.

Не связанные с грубыми ошибками погрешности опыта делятся на случайные и систематические. Погрешности, меняющие величину и знак от опыта к опыту, называют случайными. Случайные погрешности могут быть связаны с трением, с несовершенством объекта измерений (например, проволока может иметь не вполне круглое сечение) или с особенностями самой измеряемой величины (например, космический фон).

Систематические погрешности сохраняют свою величину (и знак!) во время эксперимента. Они могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, неравномерно растягивающаяся пружина, не равные плечи весов) и с самой постановкой опыта.

Рассмотрим нахождение случайной ошибки. Пусть несколько раз была измерена некоторая физическая величина х. В качестве наилучшего значения для измеренной величины обычно принимают среднее арифметические из всех полученных результатов:

. (3)