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.     

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。     

普朗克常数的测量和作图误差分析

采用作图法处理普朗克常数实验数据是常用的方法，在使用时应注意作图法中的规则和坐标选取原则才能减小作图误差．     

伏安法测电阻实验统计误差的分析

本文借助MATLAB软件,采用最小二乘法和逐差法处理实验数据,结果表明,最小二乘法一般可以给出比逐差法更为准确的结果。利用Origin软件分析了最小二乘法的统计误差,研究发现,正确考虑实验数据的误差后,可以使用Origin软件来近似估计最小二乘法的统计误差。由于统计误差的大小随着实验数据量的增多而减小,因此当实验数据量较少时,如10组,统计误差的大小不可忽略,甚至与系统误差可比拟。     

测定普朗克常数的数据处理方法改进

光电效应实验中用拐点法确定截止电压时,使用传统方法处理数据后得到的伏安特性曲线较粗糙,会导致误差偏大。而使用数学软件MATLAB处理所得数据,可拟合出光滑的曲线,从而使得误差大大减小,最终得到的普朗克常数的百分差可控制在0.5%内。此法简单可操作性强,易在学生中推广。     

Matlab软件和逐差法在拉伸法测量杨氏模量中的应用

拉伸法可以测量金属丝的杨氏模量,本文使用逐差法处理实验数据以减小实验中的随机误差和仪器误差。实验中测量的物理量较多,人工处理数据比较繁琐,且容易出错。因此,本文使用Matlab软件和逐差法处理数据。把测量的实验数据和仪器不确定度输入Excel表格中,然后把excel文件引入到Matlab软件中,运行逐差法计算的程序后可以直接得到金属丝的杨氏模量,以及测量的百分差和相对不确定度,处理过程快捷精确。     

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.     

基于MATLAB的最小二乘法处理杨氏模量测量数据的研究

分析了支撑共振法测量固体材料杨氏模量的实验原理,用最小二乘法代替外延法处理测量数据,给出MATLAB数学软件具体处理程序,运行得到试样基振频率并直接求出其杨氏模量以及相对误差,大大的简化了实验的计算处理过程并且减小了实验误差。     

红外光谱辐射计探测器高阶非线性响应校正方法

针对傅里叶变换红外光谱辐射计辐射定标需要黑体辐射面充满仪器视场的技术特点,分析了由于入射光子流较高导致红外探测器产生非线性响应误差的机理.通过仿真包含非线性误差的黑体辐射数据,研究了非线性误差对光谱产生的影响,并根据卷积和交叉迭代两种校正方法,提出了适合校正高阶非线性响应误差的迭代方法—梯度下降法.利用傅里叶变换红外光谱辐射计进行辐射定标实验,对比卷积、交叉迭代和梯度下降法三种校正方法的效果,结果显示三种校正方法均可有效减小非线性误差,分别使拟合优度提高了0.15%,0.29%和0.39%,梯度下降法校正后的光谱数据更为准确.     

Origin对物理实验数据处理重要性的分析

与传统的数据处理方法相比,利用Origin数据分析软件不仅能够得到精确的结果,而且能有效减小实验误差,提高物理实验教学的效果。     

基于智能手机和Matlab的居家悬滴法表面张力测量实验

本文基于智能手机和Matlab软件设计了一种居家环境下可实现的悬滴法水滴表面张力测量实验.借助智能手机拍照功能获得水滴图像,利用Matlab进行边缘检测及计算,从而得出表面张力系数.对于不同清晰度的情况提出了对应的分析和处理方法,实验结果表明该方法稳定可靠.为后疫情时代开展居家大学物理实验教学提供了一个典型案例.     

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.     

逐差法和Origin7.0软件在测量氦氖激光的波长实验数据处理中的比较

用逐差法和Origin7.0软件分别对用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光的波长的实验数据进行处理,结果表明,利用Origin7.0软件处理实验数据,快捷而且准确,避免了人为因素所造成的误差,是大学物理实验数据处理上方法上的一种创新。     

一种基于模态匹配的浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距方法

针对浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距问题,本文在模态匹配和匹配场处理定位方法的基础上,提出了一种适用于具有液态半无限空间海底的浅海波导中声源的单水听器被动测距方法.利用warping变换可以对脉冲声源接收信号的各阶简正波实现有效分离,由此得到各阶简正波的频域信号.海底相移参数是描述海底地声参数的一个重要参量,包含了海底地声参数信息,而各阶简正波的水平波数可以通过含有海底相移参数的表达式来表达.此外,由于声速剖面对简正波的各阶水平波数具有相近的影响,因此通过对任意两阶简正波进行联合处理,可以近似消除声速剖面对简正波水平波数差的影响.任意两阶简正波的水平波数差只近似用于海底相移参数、海深以及波导中平均声速三个参数有关,可以简单、快速地计算相应拷贝场,然后通过建立代价函数并对简正波模态进行匹配,可以实现对水下脉冲声源的被动测距.与传统的模态匹配定位方法相比,本文提出的方法既不需要使用水听器阵,又可以简单、快速地计算出拷贝场.数值仿真和海上实验数据处理结果的测距误差都在10%以内,证明了该方法的有效性.     

不确定度在工科基础物理实验中的应用举例

本文扼要地介绍测量不确定度的定义及计算方法,并针对大学低年级工科基础物理实验的要求,列举了在基本测量实验中求铜管体积的具体应用,希望学生淡化误差,养成不确定度应用于数据处理中的良好习惯。     

基于测量不确定度评定的数据处理方法

中利用直接测量量和间接测量量的测量不确定度评定方法,根据误差理论的教学经验与实践,给出了直接测量量和间接测量量的实验数据处理的具体方法步骤,并结合实际的测量数据,举例说明了如何运用直接测量量和间接测量量的实验数据处理方法,既便于学生理解又利于他们更好地掌握。     

大学基础课程实验教学方案设计的研究与实践

本文探讨了大学基础课程实验教学方案设计的内容和方法,并对常见的实验教学方式进行了界定,以我校开设的《物理学实验》为例,对大学基础课程实验教学方案进行了设计,该研究不仅能进一步提高《物理学实验》的教学效果,也为大学基础课程实验教学方案的设计提供了参考与借鉴。     

液体粘滞系数测量仪器的研究

粘滞系数的测量是大学物理基础实验,有三种测量方法,其中落球法实验仪器被多数高校实验室认同。针对目前高校实验室粘滞系数测量仪器在仪器维护、测量方法及数据处理等方面存在的问题进行设计。新仪器操作简单,维修快捷,测量结果准确,相对误差为0.13%。     

光电效应测普朗克常数的数据处理及误差分析

在光电效应测量普朗克常数的实验中,采用零电流法测遏止电压,实验操作的可重复性好.不论是采用逐差法还是线性回归法,计算得出普朗克常数的相对误差都在2.5%之下,甚至相对误差小到0.03%,而且通过对该实验数据处理及分析,发现同一次实验数据,用不同的数据处理方法,相对误差竟相差几十倍.