精密度-準(zhǔn)確度-精確度--偶然誤差-系統(tǒng)誤差

1、1.11.1誤差分析誤差分析物理實(shí)驗(yàn)中，絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都涉及到物理量的測(cè)量和物理規(guī)律的研究，要求學(xué)生能應(yīng)用所選擇的合適儀器，盡可能獲得令人滿(mǎn)意的結(jié)果。一個(gè)待測(cè)物理量，在客觀上具有真值。但由于受到測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量條件和觀察者生理反應(yīng)能力、操作水平等因素的限制，測(cè)得的結(jié)果只可能是一個(gè)近似值。測(cè)量值與真值之差稱(chēng)為絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差，簡(jiǎn)稱(chēng)誤差誤差。即誤差=測(cè)量值真值在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)處理時(shí)，都應(yīng)著眼于減少誤差，盡可能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近真值。

2、誤差產(chǎn)生的原因是多方面的，從誤差的性質(zhì)和來(lái)源上可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩大類(lèi)。一、系統(tǒng)誤差一、系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是：在相同條件下，對(duì)同一物理量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，誤差的大小和正負(fù)總保持不變，或按一定的規(guī)律變化，或是有規(guī)律地重復(fù)。系統(tǒng)誤差主要來(lái)自以下三個(gè)方面：1.儀器誤差這是由于測(cè)量?jī)x器不完善或有缺陷，以及沒(méi)有按規(guī)定條件使用而造成的誤差。儀器誤差常表現(xiàn)在下面三種情況：(1)示值誤差。如米尺由于變形造成刻度不標(biāo)準(zhǔn)；電表的軸承磨損引起示值不準(zhǔn)

3、等。(2)零值誤差。如千分尺由于磨損致使在零位時(shí)，讀數(shù)不為零；電表在使用之前未調(diào)整零位等。(3)儀器機(jī)構(gòu)和附件誤差。如天平兩臂不等長(zhǎng)；砝碼不準(zhǔn)；電橋的標(biāo)準(zhǔn)電阻不準(zhǔn)等。2.方法誤差系統(tǒng)誤差的特征是它的確定性，而偶然誤差的特征是它的隨機(jī)性，兩者經(jīng)常同時(shí)存在于實(shí)驗(yàn)之中，有時(shí)難以嚴(yán)格區(qū)分。通常把一些不確定的系統(tǒng)誤差看作偶然誤差，也常把一些確定的但規(guī)律過(guò)于復(fù)雜的系統(tǒng)誤差當(dāng)作偶然誤差來(lái)處理。有時(shí)，兩者的區(qū)別與空間和時(shí)間的因素有關(guān)。例如，環(huán)境溫度對(duì)標(biāo)

4、準(zhǔn)儀器的影響，在短時(shí)間內(nèi)可以看成是系統(tǒng)誤差，而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則認(rèn)為是偶然誤差。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)誤差來(lái)源及其變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)加深，有可能把過(guò)去認(rèn)識(shí)不到而歸于偶然誤差的某些誤差，確定為系統(tǒng)誤差。還必須指出，在測(cè)量中，由于讀數(shù)或計(jì)算時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，致使測(cè)量結(jié)果與真值之間產(chǎn)生較大的偏差(過(guò)矢誤差或粗大誤差)，這種偏差是錯(cuò)誤而不是誤差，它是不應(yīng)該出現(xiàn)的，也是完全可以避免的。四、對(duì)誤差大小的評(píng)價(jià)四、對(duì)誤差大小的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中常用精密度、準(zhǔn)確度和精

5、確度來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中誤差的大小。這三個(gè)概念的涵義不同，應(yīng)加以區(qū)別。1.精密度表示測(cè)量結(jié)果中偶然誤差大小的程度。精密度高是指在多次測(cè)量中，數(shù)據(jù)的離散性小，偶然誤差小。2.準(zhǔn)確度表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。準(zhǔn)確度高表示多次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值偏離真值的程度小，系統(tǒng)誤差小。3.精確度是對(duì)測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和偶然誤差大小的綜合評(píng)價(jià)。精確度高是表示在多次測(cè)量中，數(shù)據(jù)比較集中，且逼近真值，即測(cè)量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差和偶然誤差都比較小。另外，在評(píng)價(jià)測(cè)量