E-mail:化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站：202.206.44.185六、本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)安排及期終實(shí)驗(yàn)操作考試說(shuō)明一、上學(xué)期實(shí)驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題1、實(shí)驗(yàn)前的打算不夠1）研讀實(shí)驗(yàn)課件，從中提煉出下述幾個(gè)問(wèn)題：c.所測(cè)數(shù)學(xué)量的意義？(動(dòng)、靜態(tài)?)2）、從課件中提煉出實(shí)驗(yàn)的操作次序3）、做好預(yù)習(xí)題念書(shū)期實(shí)驗(yàn)存在一些的問(wèn)題“動(dòng)手能力并不能簡(jiǎn)單理解為操作技能，它指的是對(duì)一個(gè)大系統(tǒng)中硬件的全面特點(diǎn)，包括生產(chǎn)過(guò)程，有一定的理解和把握，這樣就能在大系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，有解決問(wèn)題的實(shí)際能力。?謝家麟：2、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理無(wú)法充分的理解念書(shū)期實(shí)驗(yàn)存在一些的問(wèn)題比如：楊氏撓度檢測(cè)光杠桿（厚度微小變化）質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)估算法、作圖法（不易檢測(cè)的M電位差補(bǔ)償法（比較法。表的接入偏差）電橋比較法（雙電橋、表的接入偏差）分光儀調(diào)整？（幾何光學(xué):反射、折射）邁克爾遜干涉儀調(diào)節(jié)（化學(xué)光學(xué)：干涉、衍射）波速測(cè)定動(dòng)態(tài)量靜態(tài)量（串?dāng)_、位相）靜電場(chǎng)模擬電壓場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)（二維空間）3、對(duì)實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié)技術(shù)及操作方法不夠注重念書(shū)期實(shí)驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題比如：1）要規(guī)范使用基本的通用調(diào)節(jié)技術(shù)a.零值調(diào)整（儀器零值；零點(diǎn)修正）b.水平、鉛直調(diào)整（水準(zhǔn)儀或懸錘；目測(cè)）c.清除視差調(diào)整（正面垂直觀測(cè)；通過(guò)基準(zhǔn)線調(diào)節(jié)）d.等高共軸調(diào)整（保證光線在同一水平面上）e.逐次迫近法（分光儀；電橋；電位差計(jì)）f.先定性觀測(cè)、后定量檢測(cè)（定性觀測(cè)實(shí)驗(yàn)變化全過(guò)程，再定量檢測(cè)）正確調(diào)節(jié)和操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備可將系統(tǒng)偏差減少到最低限度，對(duì)提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果的確切度有直接影響，是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)一項(xiàng)基本技能。
念書(shū)期實(shí)驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題2）熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的接線方法（分回路、布局合理…）3）光學(xué)儀器調(diào)節(jié)方法（先目測(cè)，再調(diào)儀器）4）力學(xué)實(shí)驗(yàn)體溫檢測(cè)方法（保證熱平衡氣溫）4、結(jié)果表示和估算數(shù)值不認(rèn)真[數(shù)值、單位、不確定度二者缺一不可；數(shù)值估算要認(rèn)真！]）結(jié)果正確抒發(fā)：例：以下結(jié)果表示為何錯(cuò)？kg/m100.所在位對(duì)齊。即：8.0010書(shū)寫(xiě)方式不對(duì)。正確寫(xiě)法：即：(8.000.07)10相對(duì)不確定度E應(yīng)保留二位有效數(shù)字且應(yīng)寫(xiě)成百分率方式。即：E=0.88%念書(shū)期實(shí)驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題的有效數(shù)字位數(shù)錯(cuò)了！絕對(duì)不確定度取一位有效數(shù)字即：0.07105、要用心培養(yǎng)自己的良好科學(xué)素質(zhì)念書(shū)期實(shí)驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理回顧：偏差分為兩類(lèi)，隨機(jī)偏差和系統(tǒng)偏差。兩類(lèi)偏差從其來(lái)源、性質(zhì)和處理方式上都有實(shí)質(zhì)區(qū)別。隨機(jī)偏差：主要來(lái)自檢測(cè)環(huán)境難以完全由人為控制的極小擾動(dòng)引起的檢測(cè)值對(duì)真值的起伏。起伏遵照一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，所以我們用統(tǒng)計(jì)估算的辦法處理它（通過(guò)估算A類(lèi)不確定度）。系統(tǒng)偏差主要來(lái)自檢測(cè)系統(tǒng)本身的缺陷，導(dǎo)致檢測(cè)值對(duì)真值的誤差，且這個(gè)誤差隨著檢測(cè)系統(tǒng)的確定而確定。第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理對(duì)系統(tǒng)偏差的處理采取兩種辦法，對(duì)事先可定的系統(tǒng)偏差，實(shí)驗(yàn)前就要處理好它（本次課講授），對(duì)事先不能準(zhǔn)確曉得的、以及儀器偏差，通過(guò)估算檢測(cè)不確定度B類(lèi)份量來(lái)評(píng)定它（念書(shū)在許多情況下，系統(tǒng)偏差是決定實(shí)驗(yàn)是否成功的關(guān)鍵誘因。
當(dāng)它在實(shí)驗(yàn)中疏漏時(shí)，會(huì)使檢測(cè)結(jié)果是非不清，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。當(dāng)它被發(fā)覺(jué)時(shí)，除了為實(shí)驗(yàn)成功奠定了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)，有時(shí)還是科學(xué)發(fā)覺(jué)和發(fā)明的起點(diǎn)。第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理（惰性二氧化碳?xì)宓陌l(fā)覺(jué)）系統(tǒng)偏差的特征：a)使檢測(cè)結(jié)果偏離真值的程度是確定的（國(guó)安或恒小）或按一定的規(guī)律影響檢測(cè)結(jié)果（余弦、線性等）。b)不能通過(guò)多次檢測(cè)來(lái)發(fā)覺(jué)和清除。1、如何發(fā)覺(jué)系統(tǒng)偏差可通過(guò)下邊幾種方式來(lái)發(fā)覺(jué)系統(tǒng)偏差第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理（1）、分析數(shù)據(jù)法易于按一定變化規(guī)律影響檢測(cè)結(jié)果的系統(tǒng)偏差。（如余弦變化、線性變化）這種系統(tǒng)偏差可以通過(guò)測(cè)得的數(shù)據(jù)（不服從正態(tài)分布）比較剖析來(lái)發(fā)覺(jué)。如旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)軸曠、金屬絲在非彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)。第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理不偏心時(shí)，因?yàn)椴黄臅r(shí)，因?yàn)椋裕钥捎孟议L(zhǎng)反映角度的可用弦長(zhǎng)反映角度的大小。大小。因?yàn)槠模怪孟议L(zhǎng)反因?yàn)槠模怪孟议L(zhǎng)反映角度映角度時(shí)形成的系統(tǒng)偏差。時(shí)形成的系統(tǒng)偏差。這是由偏心導(dǎo)致的這是由偏心導(dǎo)致的AABB具有轉(zhuǎn)軸的儀器第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理對(duì)于偏離真值國(guó)安、恒小的系統(tǒng)偏差（此情況相當(dāng)于檢測(cè)值基數(shù)抬升或減少），不能從數(shù)據(jù)比較中發(fā)覺(jué)（不能使用數(shù)據(jù)剖析法），可通過(guò)下邊的幾種方式發(fā)覺(jué)第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理a）剖析實(shí)驗(yàn)理論公式所根據(jù)的理論模型是否還能反映實(shí)際情況；（單擺、伏安法）（2)、理論剖析法第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理近似條件:擺錘視為質(zhì)點(diǎn)；5b）剖析檢測(cè)儀器所要求的工作條件是否得到滿足；諸如；標(biāo)準(zhǔn)電板、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻、霍爾器件靈敏度等用不同的實(shí)驗(yàn)方式測(cè)同一待檢測(cè)（保證檢測(cè)環(huán)境相同），在隨機(jī)偏差容許范圍內(nèi)看結(jié)果是否一致。
發(fā)覺(jué)方式偏差(3)、對(duì)比技巧儀器的對(duì)比用不同的儀器測(cè)同一待檢測(cè)（保證檢測(cè)環(huán)境相同），在隨機(jī)偏差容許范圍內(nèi)看結(jié)果是否一致。發(fā)覺(jué)儀器偏差第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理檢測(cè)條件的對(duì)比在保證方式、儀器、環(huán)境不變的條件下，有意改變實(shí)驗(yàn)中某一檢測(cè)條件（如改變電壓方向、升降溫、加減砝碼等）觀察檢測(cè)條件對(duì)結(jié)果的影響。觀察者的對(duì)比在保證方式、儀器、環(huán)境、測(cè)量條件不變的條件下，換人檢測(cè)，發(fā)覺(jué)人員引入的偏差。第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理2、系統(tǒng)偏差的清除第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理清除系統(tǒng)偏差的途徑首先是去除它的癥結(jié)，使它不形成。若做不到，可以采取在檢測(cè)過(guò)程中通過(guò)抵消的辦法使它不帶到檢測(cè)結(jié)果中，或?qū)Y(jié)果進(jìn)行修正。以下歸納幾種清除系統(tǒng)偏差的方式(1)、消除形成系統(tǒng)偏差的癥結(jié)如：采取符合實(shí)際的理論檢測(cè)公式；嚴(yán)格保證檢測(cè)環(huán)境和條件；多人合作重復(fù)檢測(cè)等(2)、找出修正值對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正對(duì)準(zhǔn)確把握的系統(tǒng)偏差并且這個(gè)系統(tǒng)偏差是穩(wěn)定的，我們一般采取修正檢測(cè)結(jié)果的辦法。如：零點(diǎn)修正、物性的修正、以及做修正曲線等。第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理(3)、選擇恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)方式，通過(guò)檢測(cè)過(guò)程中的抵消療效，使系統(tǒng)偏差不帶到結(jié)果中去.比較法:用高精度的標(biāo)準(zhǔn)器，采取比較的方式檢測(cè)mA示值不變第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理取代法如：電位差計(jì)；電橋等GGG.對(duì)稱檢測(cè)法對(duì)稱地改變檢測(cè)中的個(gè)別條件或?qū)ΨQ地對(duì)被檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)，使兩次檢測(cè)結(jié)果中的系統(tǒng)偏差符號(hào)相反。
如：分光儀對(duì)稱開(kāi)兩個(gè)檢測(cè)窗口；霍爾器件測(cè)磁場(chǎng)中，改變電壓、磁場(chǎng)方向測(cè)兩次取平均等。第二章（第5節(jié)）系統(tǒng)偏差的剖析和處理三、實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則三、實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則第二章（第第二章（第66節(jié)節(jié)））實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則實(shí)驗(yàn)方案選擇原則包括以下幾個(gè)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)方案選擇原則包括以下幾個(gè)內(nèi)容：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不確定度要求，考慮實(shí)驗(yàn)理論應(yīng)近似到哪根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不確定度要求，考慮實(shí)驗(yàn)理論應(yīng)近似到哪一級(jí)及對(duì)環(huán)境條件保證到哪些程度一級(jí)及對(duì)環(huán)境條件保證到哪些程度..須要獲取的檢測(cè)信息是否還能從檢測(cè)環(huán)境中提取下來(lái)。須要獲取的檢測(cè)信息是否還能從檢測(cè)環(huán)境中提取下來(lái)。即：?雜訊?是否足夠大。即：?雜訊?是否足夠大。在以上考慮完成后，要進(jìn)行儀器的選擇和搭配。在以上考慮完成后，要進(jìn)行儀器的選擇和搭配。伏安法：由電壓表、電壓表直接測(cè)晶閘管的伏安法：由電壓表、電壓表直接測(cè)晶閘管的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便，容易操作。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便，容易操作。缺點(diǎn)：水表的電阻會(huì)引入較大的偏差。缺點(diǎn)：水表的電阻會(huì)引入較大的偏差。11、實(shí)驗(yàn)方式的選擇、實(shí)驗(yàn)方式的選擇例：測(cè)晶閘管的伏安特點(diǎn)曲線。例：測(cè)晶閘管的伏安特點(diǎn)曲線。
實(shí)驗(yàn)室可提供的測(cè)試方式有三種：實(shí)驗(yàn)室可提供的測(cè)試方式有三種：以下大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，我們通過(guò)幾個(gè)示例說(shuō)明其應(yīng)用。以下，我們通過(guò)幾個(gè)示例說(shuō)明其應(yīng)用。示波器：通過(guò)銀幕直接觀察。示波器：通過(guò)銀幕直接觀察。優(yōu)點(diǎn)：直觀，可通過(guò)銀幕直接看見(jiàn)特點(diǎn)曲線。優(yōu)點(diǎn)：直觀，可通過(guò)銀幕直接看見(jiàn)特點(diǎn)曲線。缺點(diǎn)：會(huì)遭到儀器自身結(jié)構(gòu)和人視覺(jué)的限制。缺點(diǎn)：會(huì)遭到儀器自身結(jié)構(gòu)和人視覺(jué)的限制。第二章（第第二章（第66節(jié)節(jié)））實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則借助電位差計(jì)測(cè)借助電位差計(jì)測(cè)優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)出的優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)出的相對(duì)前兩種方式較精確。相對(duì)前兩種方式較精確。缺點(diǎn)：操作不如伏安法便捷，觀察不如示波器直觀。缺點(diǎn)：操作不如伏安法便捷，觀察不如示波器直觀。實(shí)驗(yàn)前，要按照檢測(cè)的不同要求來(lái)適當(dāng)實(shí)驗(yàn)前，要按照檢測(cè)的不同要求來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇實(shí)驗(yàn)方式！地選擇實(shí)驗(yàn)方式！第二章（第第二章（第66節(jié)節(jié)））實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則22、測(cè)量?jī)x器的選擇和搭配（、測(cè)量?jī)x器的選擇和搭配（面對(duì)多種儀器時(shí)面對(duì)多種儀器時(shí)））儀器選擇：精度、量程、使用方法。儀器選擇：精度、量程、使用方法。儀器搭配：保證檢測(cè)時(shí)由儀器引入的儀器搭配：保證檢測(cè)時(shí)由儀器引入的偏差符合檢測(cè)要求，同時(shí)又經(jīng)濟(jì)便宜偏差符合檢測(cè)要求，同時(shí)又經(jīng)濟(jì)便宜第二章（第第二章（第66節(jié)節(jié)））實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則儀器搭配原則儀器搭配原則——誤差均分原則偏差均分原則內(nèi)容：測(cè)間接檢測(cè)量?jī)?nèi)容：測(cè)間接檢測(cè)量，若要求所測(cè)，若要求所測(cè)量由儀器引入的最大相對(duì)偏差量由儀器引入的最大相對(duì)偏差Δw/wΔw/w不小于給定的百分率不小于給定的百分率值，則各直接檢測(cè)量（獨(dú)立變量）的儀器偏差限值，則各直接檢測(cè)量（獨(dú)立變量）的儀器偏差限ΔΔinsins接檢測(cè)量接檢測(cè)量ww的的Δw/wΔw/w貢獻(xiàn)貢獻(xiàn)按等貢獻(xiàn)分配按等貢獻(xiàn)分配。即：最大最大相對(duì)偏差傳遞相對(duì)偏差傳遞公式公式：：（儀器偏差傳遞公式））lnlnln第二章（第第二章（第66節(jié)節(jié)））實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則lnlnln