Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

2005-08-26Fysikexperiment, 5p1 Kursens upplägg Laboration Datorövning Föreläsning.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "2005-08-26Fysikexperiment, 5p1 Kursens upplägg Laboration Datorövning Föreläsning."— Presentationens avskrift:

1 Fysikexperiment, 5p1 Kursens upplägg Laboration Datorövning Föreläsning

2 Fysikexperiment, 5p2 Albanova universitetscentrum Datasalar Buss 43/44 Bibliotek vån 6 Ellära 013 FP21

3 Fysikexperiment, 5p3 Albanova universitetscentrum Lektionssal FB42 Demosalar FB43/44 Här finns jag

4 Fysikexperiment, 5p4 Om vetandet zExperimentell vetenskap zObservationsvetenskap zKvasivetenskap zIcke-vetenskap

5 Fysikexperiment, 5p5 Observation-modell-teori Exempel: Tycho Brahe Utförde en mycket stor serie mätningar av speciellt planeternas position på himla- valvet med en mycket god precision. Johannes Kepler Korrelerade dessa data och utvecklade en modell för planeternas rörelse – Keplers lagar. Isaac Newton Upptäckte rörelselagarna och gravitations- lagen ur vilka Keplers lagar kan härledas. Ur detta kan nya förutsägelser göras, t.ex. banorna för naturliga och artificiella satelliter. Korrelationer Syntes Observation Modell Teori

6 Fysikexperiment, 5p6 Växelspelet i diagramform

7 Fysikexperiment, 5p7 En mätnings tidutveckling Mätning av en naturkonstant i den bästa av alla världar: -Tidiga mätningar behäftade med stora fel -Spridning i proportion till felen -Med ny teknik minskar felen -Och konvergerar mot ett gränsvärde

8 Fysikexperiment, 5p8 Ny sida Hur fort går ljuset? Seriösa mätningar från början av 1700-talet! Ljushastigheten avtar till synes med tiden – fram till 1940!

9 Fysikexperiment, 5p9 Definierad C = m/s

10 Fysikexperiment, 5p10 Hubblekonstanten I Bestämning av Hubble konstanten hastighet = H avståndet som funktion av tiden

11 Fysikexperiment, 5p11 Hubblekonstanten II Bestämning av Hubble konstanten i hastighet = H x avståndet som funktion av tiden

12 Fysikexperiment, 5p12 Einstein hade en teori!

13 Fysikexperiment, 5p13 Avvikelsen observerades! gravitationslins

14 Fysikexperiment, 5p14 Om mätning zVid mätning jämförs mätobjektet med en referens. zMätobjektet tillordnas ett mätetal zMängden av alla tänkbara mätresultat kallas utfallsrummet. zMätetalet i utfallsrummet är en variabel. som kan vara kontinuerlig eller diskret. zVid en mätning introduceras ett mätfel.

15 Fysikexperiment, 5p15 Rikskilogrammet! Rikskilot är en av landets riksnormaler. Rikskilot kalibreras regelbundet mot den internationella normalen i Paris. Vid den senaste kalibreringen fastställdes den svenska prototypens massa till 0, kg. Efter ett helt sekel hade den bara förändrats 2 miljondels gram i förhållande till den internationella prototypen.

16 Fysikexperiment, 5p16 Om mätfel (osäkerheten) zSystematiska fel: yBristfällig försöksplanering (mäter man rätt sak?). yFelaktigt instrumentval (t.ex. för låg inre resistans för voltmeter). yInstrumentfel (trasigt, utanför mätomr., olämplig placering, byte av mätområde, okalibrerat). yFelaktig avläsning av skala (kan gälla både analogt och digitalt instr.). yFörändring av de yttre betingelserna. zSlumpmässiga (tillfälliga) fel: yOnoggrannhet i mätutrustningen yDefinitionsproblem yKvantfysikaliska effekter yMänskliga misstag (parallax, slummässiga avläsningsfel).

17 Fysikexperiment, 5p17 Osäkerheten i avläsningar

18 Fysikexperiment, 5p18 Ett ”tillfälligt” fel som gav NP! Alla tillfälliga avvikelser behöver dock inte vara fel. Man skall i allmänhet vara mycket försiktig med att utan vidare förkasta avvikande mätdata. Det finns åtskilliga exempel på stora upptäckter, där mätdata som i början ansågs bero på felaktiga mätningar, sedermera har visat sig leda till upptäckt av ett nytt fenomen. Ett exempel är mätserier över supraflytande faser i 3He, som ledde till 1996 års nobelpris års nobelpris Significant kinks Atoms are governed by the laws of quantum physics. In gases, liquids, and solids, quantum effects are normally hidden by the random thermal motion of the atoms, but at very low temperatures these effects can be observed. A spectacular example is the superfluidity of 3He – a phenomenon that has led to further insight into quantum physics.

19 Fysikexperiment, 5p19 Asymptotisk fördelning Normalfördelningsfunktionen kan ge oss en uppskattning av sanno- Likheten för att få ett visst mätvärde, givet ett korrekt värde på medel- värdet µ och standardavvikelsen  - men oftast är problemet tvärt om: Givet mätdata, hur uppskattar vi parametrarna µ och  ? Tabell med data Klassindelning av data Histogrammering av data

20 Fysikexperiment, 5p20 Medelvärde och standardavvikelse medelvärdet avvikelserna standardavvikelsen Vad blir medelvärdet av avvikelserna?

21 Fysikexperiment, 5p21 Mätstatistikens betydelse zEn mätning ger en uppfattning av om värdet på storheten. zTvå mätningar ger en något bättre uppfattning om värdet samt en uppfattning om spridningen eller tillförlitligheten. zFlera mätningar ger god uppfattning om det sanna värdet och osäkerheten i detta. zMånga mätningar. Mycket god uppskattning av det sanna värdet och dess osäkerhet. Den underliggande fördelningen kan synas. zDen underliggande fördelningen (populationen) beskrivs i det allmänna fallet av ett antal parametrar. yPositionsvärde: Medelvärde, median och typvärde. yBreddmått: Standardavvikelse, FWHH, omfång. ySkevhet: Asymmetrigrad.

22 Fysikexperiment, 5p22 Hur skriver man? zNamnet på storheten: Längd zVariabelbeteckning:L zEnheten:m zMätetalet:13,52 zOsäkerheten (felet):0,55 i) L = 13,52 m, med standardosäkerheten 0,55 m. ii) L = 13,52(55) m. iii) L = 13,52 m ± 0,55 m eller L = (13,52 ± 055) m.

23 Fysikexperiment, 5p23 Noggrannhet och precision Jämför med fig. 4.1 på sidan 95 i läroboken. Large (small) random errors = dålig (bra) precision. Large (small) systematic errors = dålig (bra) noggrannhet.

24 Fysikexperiment, 5p24 Antalet signifikanta siffror Signifikanta siffror: · · ·102 Men: (Luftens brytningsindex vid 15  C, 1013 mbar, 6000 Å)

25 Fysikexperiment HT05

26 Fysikexperiment, 5p26

27 Fysikexperiment, 5p27

28 Fysikexperiment, 5p28 D:\Mina_Document\Undervisning\fys 2005\Fy1100\ppt\lektion1\fysikexp_h emsida.html Hemsidan

29 Fysikexperiment, 5p29 Gravitationslins


Ladda ner ppt "2005-08-26Fysikexperiment, 5p1 Kursens upplägg Laboration Datorövning Föreläsning."

Liknande presentationer


Google-annonser