密立根油滴实验测量结果的不确定度评价.pdfVIP

第18卷第1期 大　学　物　理 . 18 . 1 V o l N o 1 9 9 9 年　 1 月 COLL E GE　PH Y S IC S J an. 1999 密立根油滴实验测量结果的不确定度评价 陈西园　　徐铁军 (抚顺石油学院基础部, 辽宁抚顺　11300 1) ① 　　摘要　介绍了在具体实验教学中所采用的不确定度模式, 并结合密立根油滴实验讨论了该实验的测量不确定 度的评定. 关键词　测量不确定度; 扩展不确定度; 密立根油滴实验 分类号　O 4- 34; O 24 1. 1 　　 目前国际上已经形成了较统一的测量不确定度的 类标准不确定度为 表达方式, 我国也已施行相应的技术规范. 作为工科院 uB = 3 (2) 校的基础课, 大学物理实验在教学中引入不确定度的 其中 为仪器误差限或测量条件不符合要求引起的误 概念是很必要的. 国家教委工科物理实验课程指导小 差限. 组“高等工科院校物理实验课程教学基本要求修订征 关于不确定度的传递及总不确定度. 若待测量 y 求意见稿”也表达了这种意向. 我们逐步在实验教学中 = f (x 1, …, x N ) , 其中x 1, …, x N 为直接测量量, 在物理 引入不确定度的概念, 并采用了合理的简化模式. 实验教学中常满足或假定满足, 它们之间相互独立, 并 且每个独立测量量内的任意两个不确定度分量彼此独 1　基本概念和模式 立, 则总合成标准不确定度为 测量不确定度是指由于误差存在而产生的测量结 2 f 2 2 2 uc (y ) = x i [uA (x i ) + uB (x i ) ]= 果的不确定性. 我们用不确定度来表示测量结果分散 f 2 2 f 2 2 ( ) uA (x i ) + uB (x i ) (3) 区间的量值, 即被测量的值以一定的概率 置信水平 x i x i 落入该区间内. 按当前国际通常采用的标准, 我们取置 注意只能对标准不确定度进行传递, 因为只有标准偏 信概率为0. 95. 不确定度按计算方法的不同分作A 类 差才具有可传递性. 另外由上式可知, 我们可以先求出 分量和B 类分量. 每个直接测量量的合成标准不确定度, 然后求出总的 A 类不确定度是可以由统计方法评定的不确定度 标准不确定度; 也可以先分别求出总的A 类标准不确 分量. 在物理实验教学中一般只考虑测量列的偏差所 定度和总的B 类标准不确定度, 然后再求总的合成标 引起的误差, A 类标准不确定度等于测量列平均值的 准不确定度. 标准差: