基于MATLAB编程的弗兰克-赫兹实验数据处理方法探讨

弗兰克-赫兹实验是理工科近代物理实验教学中的一个重要实验,由于弗兰克-赫兹实验手动测量数据时,所得数据量大而且精度不高,学生人工处理数据的过程中往往面临繁、难等问题.本文提出运用MATLAB GUI的可视化,通过自动读取人工测量实验数据,进行图像拟合,进而使用逐差法和最小二乘法进行数据处理.教学实践表明,该方法不仅能够有效地解决实验数据处理中的繁琐、困难等问题,还能够充分发挥学生的主动性,使学生对实验原理的本质和实验数据的处理有更加深刻的理解和思考,提高物理实验教学的有效性.在教学实践中,使用该方法,不仅有了更多的时间综合训练学生的实验操作能力,同时也提高了实验教学的有效性,创新了传统实验教学的复杂数据处理过程,实验教学效果较佳.     

Origin8.0在普朗克常数测定实验中的应用

本文简单描述了Origin软件的主要功能,并以普朗克常数测定实验为例,介绍了Origin软件在近代物理实验中的数据处理过程.研究结果表明利用该软件处理物理实验数据能有效避免手工处理所带来的误差,并且能准确直观地处理实验数据.因此,作为一种常用数据处理方法非常适合在近代物理实验教学中使用.     

光电效应法测普朗克常数仿真实验数据处理中的替代方法及教学实践

在采用光电效应法测普朗克常数仿真实验的操作环节的基础上,在其数据处理环节提出使用Excel数据处理功能进行处理的替代方法。在绘制反向伏安特性曲线方面Excel法能达到仿真实验输出结果的同样水准,在增添测量数据、精确读取拐点数值等方面,Excel更灵活、更准确;在计算普朗克常数、电子逸出功、红限时,使用Excel工具能让学生对物理概念了解得更充分,更透彻。     

2020年高考物理实验数据处理技能的考查特征分析

对实验数据的处理,得出正确的实验结果和结论,是实验过程的一个重要环节,"处理实验数据"的能力是衡量实验能力的重要指标,因而对物理实验数据处理方式的考查是高考的一个高频考点.对2020年高考物理试题中实验数据处理的考查特征进行探讨,旨在探索新课标下,高考试题考查"处理实验数据"的新动向,有利于提高实验教学的有效性和针对性...     

牛顿环实验最佳方法的对比

牛顿环干涉实验是大学物理实验的一个基本实验,基于学者提出的逐差法计算方法,本文比较了两种逐差方法,运用Mathematics软件进行数据处理,得到牛顿环实验的最佳测量方法、最佳计算方法和最佳处理方法.利用计算机对实验数据进行处理的方法,既培养了学生的计算机应用能力,又为实验数据处理提供了方便,简化了大量烦琐的计算.     

多种方法结合处理密立根油滴实验数据

密立根油滴实验是大学物理实验比较经典的实验,用作图法处理数据求基本电荷量是比较直观的一种处理数据的方法,只要确定q1=ne中n值就可以求出基本电荷量,因此对第一个电荷的精度要求很高。在做实验时难免会存在误差,为了减小因数据处理方法带来的误差,在此提出在作图法的基础上增加分组预处理数据后再用最小二乘法处理数据。直接用作图法处理数据求出基本电荷量的相对误差为6.2%。作图法和分组法结合结果相对误差为2.6%。作图法、分组法和最小二乘法相结合处理数据相对误差为1.8%。本文提出的数据处理的方法减小了误差,可以将其应用到实际教学中。     

示波器的应用之振幅法声速测量暨两种数据处理方式的优化选择

对同一组声速测量数据采用了两种数据处理方法,通过对比来寻找一种相对更能利用数据、更能得到比较准确结果的处理方法.另外对本实验的误差来源进行了探究,提出一些减小误差的措施方法.     

微机塞曼效应实验的改进和电子荷质比的编程测量

根据塞曼效应实验及电子荷质比的计算原理的分析,本文编写了一个处理实验数据的数据库软件,改进了数据处理方法,进行了实际的实验测算.并与采用不同计算方法的南京激光仪器厂所开发的数据处理软件的测算结果进行了对比.结果表明,采用完全相同的多组实验数据,最后的计算结果不论是从精确性还是离散度方面都要优于前者.     

Origin软件在牛顿环测透镜曲率半径实验数据处理中的应用

介绍了用作图法处理牛顿环测透镜曲率半径实验数据的方法.利用Origin软件实现了对实验数据的计算、绘图和拟合,简化了实验数据的处理过程,减少了数据处理过程中的误差.     

DPS在物理实验数据处理中的应用

本文以刚体转动定律研究实验为例,介绍DPS软件在物理实验中进行数据处理的方法和过程。用DPS处理物理实验数据能有效避免手工处理所带来的误差,而且方法简单,适合在实验教学中使用。     

实验数据的回归分析──可编程序计算器Fx-702P用于实验教学

回归分析(或 称相关分析)是处 理物理量之间函数关系的一种数学方法.在实验研究中我们往往实际测出两个或两个以上物理量的几组对应数值,根据这些实测数据,再归纳出物理量之间的函数关系,即求出物理量之间的经验公式.这样的数据处理过程就是回归分析.这种分析方法在科学研究和生产实践中非常有用,在实验教学中应教会学生使用这一有效的数据处理方法.随着袖珍机、微型机的日益普及,应在实验教学中教会学生使用现代计算工具来完成这些数学处理.本文使用 FX-702 P可编程序计算器的 BASIC程序,对物理实验中常见的几类数据进行了分析处理.一…     

回归分析中的计算问题

进行物理实验、取得实验数据的目的,是为了揭示自然界固有的客观规律,而实验数据处理的好坏,直接影响实验结果的可信度和对实验结果的解释.大量物理实验数据的处理,离不开回归分析方法.尽管目前论述如何进行回归分析的专著颇多,然而关于回归过程之每一步骤应怎样计算──这个看起来似乎不成问题的问题,却不应该地被疏忽了,即有意识或无意识地将实验数据(近似数)当成精确数,本能地使用初等代数的运算方法去求回归方程.结果导致有效数字随意保留或丢失;精确度随意提高或降低.自然,处理结果的可靠程度就可想而知了. 本文不想对所有回归方法中的…     

同步辐射角积分光电子能谱实验及数据的归一化和处理

实验研究凝聚态物质及薄膜电子结构的方法中,光电子能谱实验方法是一个重要的手段之一.光电子能谱实验数据的获取并对其进行适当的数据处理是获得所研究物质电子结构方面的本征信息所必不可少的过程.本文讨论角积分条件的光电子能谱实验模式和在能量分布曲线模式下获得的同步光光电子能谱实验数据的进一步处理问题.     

基于CT切片特征匹配的三维体重建

详细描述了医学解剖学切片图数据读取,特征提取和特征匹配.引入了解剖数据读取方法,叙述了切片匹配的两个过程:特征提取和特征匹配.提出了一种新的有效的特征匹配方法.所有切片图象在匹配之前首先进行了预处理(如滤波、二值化、细化等过程),特征是分区域进行提取的.匹配方法分两步,首先按照对应特征点之间距离的方法匹配特征点,然后用矩的方法进行切片之间匹配.体重建过程中还使用了三维等值面和插值方法.实验结果证实这种特征匹配方法不仅快速而且准确.     

Excel在高中物理实验教学中的应用

长期以来高中物理实验的数据多是用手工进行处理的．由于某些实验数据处理比较繁琐,时间浪费在重复劳动上,学生得不到科学方法的训练当前计算机处理信息的智能化、高速度,为数据处理提供了广阔的应用空间．因此,实现物理实验教学现代化,用计算机辅助处理高中物理实验数据是可行的．Microsoft Excel软件的数据处理界面比较贴近中学物理实验数据处理的实际,只要设计恰当,     

牛顿环实验数据处理——应用误差估算和不确定度评定两种评价体系

应用逐差法处理实验数据,可以充分利用测量数据,减小误差,提高实验数据的精确性。因此,逐差法在物理实验中被广泛采用。本文以牛顿环实验为例,在逐差法的基础上,利用误差处理和不确定度估算两种评定方法进行数据分析和处理,比较和探讨了两种评价体系对实验结果的影响,从而帮助实验工作者在数据处理中更好地理解和应用这两种评价方法。     

刚体转动惯量实验中数据处理的探讨

讨论了刚体转动惯量实验中数据处理过程的缺陷,通过Origin软件改进了数据处理过程,经过计算比较证明了方法改进后数据的精确度确实得到提高。     

基于SPSS的拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量实验数据处理

结合数理统计的方法,利用SPSS软件对拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量实验数据进行二段最小平方法分析,建立预测模型,求得金属丝杨氏模量的值,并将计算结果与逐差法求得的金属丝杨氏模量值进行比较,计算结果比逐差法求得的值更接近金属丝杨氏模量公认值。研究结果表明:借助SPSS软件处理实验数据的方法,使数据处理更加简便,且得出结果更加接近公认值。希望这种SPSS统计软件分析处理数据的方法,能对物理实验教学和实验数据处理提供帮助。     

基于Origin的普适气体常数测量实验的研究

用Origin软件对普适气体常数测量实验的数据进行了绘图和线性拟合,得到的结果与最小二乘法数据处理的结果相吻合.实验表明Origin软件为大学物理实验提供了一种简单、快速的实验数据处理方法,可以有效避免人为因素所造成的误差.     

非良导体导热系数实验数据处理方法比较

利用作图法、逐差法以及最小二乘法三种方法对非良导体导热系数实验所测量的数据进行了处理。通过对三种数据处理方法进行分析、比较,发现逐差法是该实验中数据处理的最佳方法。