Úvod do praktické fyziky - NAFY003

• Anglický název: Introduction to practical physics
• Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 2
• Rozsah, examinace: zimní s.:0/2, Z [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D.; doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D.

Anotace

Poslední úprava: T_KFES (22.04.2009)

Úvod do zpracování experimentálních dat, jejich statického vyhodnocení, modelování a odhadu neurčitostí. Důraz je kladen na praktické aplikace statistických metod při vyhodnocení dat získaných při fyzikálních měřeních. Chyby měření, základní pojmy matematické statistiky, rozdělení důležitá v praktické fyzice a jejich vlastnosti. Odhady parametrů rozdělení. Metoda nejmenších čtverců, lineární a nelineární regrese. Testování hypotéz

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

Podmínkou udělení zápočtu je úspěšné absolvování kontrolního testu.

angličtina

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

Credit will be given for successful passing of control test.

Literatura

čeština

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

1. Brož J., a kol.: Základy fyzikálních měření I, SPN Praha 1967

2. J.Englich, Úvod do praktické fyziky I, zpracování výsledků měření, Matfyzpress 2006

3. Sprušil B., Zielenicová P.: Úvod do teorie fyzikálních měření, skriptum MFF UK Praha 1986

4. Cowan G.: Statistical Data Analysis, Claredon Press, Oxford 1998.

5. W.T. Eadie et al.: Statistical Methods in Experimental Physics, North Holland, Amsterdam 1971

6. Jaynes E.T.: Probability Theory the Logic of Science, Cambridge University Press, Cambridge 2003

7. Barlow R.J.: Statistics. A Guide to the Use of Statistical Methods in the Physical Sciences, John Wiley & Sons, Chichester 1989

8. Johnson N.L., Leone F.C.: Statistics and Experimental Designs, John Wiley & Sons, New York 1964

9. Meloun M., Militký J.: Statistická analýza a zpracování experimentálních dat, Academia 2004

angličtina

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

1. Cowan G.: Statistical Data Analysis, Claredon Press, Oxford 1998.

2. W.T. Eadie et al.: Statistical Methods in Experimental Physics, North Holland, Amsterdam 1971

3. Jaynes E.T.: Probability Theory the Logic of Science, Cambridge University Press, Cambridge 2003

4. Barlow R.J.: Statistics. A Guide to the Use of Statistical Methods in the Physical Sciences, John Wiley & Sons, Chichester 1989

6. Johnson N.L., Leone F.C.: Statistics and Experimental Designs, John Wiley & Sons, New York 1964

7. Meloun M., Militký J.: Statistická analýza a zpracování experimentálních dat, Academia 2004

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

seminář

angličtina

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

seminar

Sylabus

čeština

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

1. Chyby měření

• základní systematika, chyba náhodná, systematická, hrubá chyba

• zdroje a charakter chyb u různých metod měření

• odhad chyby metody a chyby měřidel, třída přesnosti

• zápis výsledků měření

• odhad maximální chyby nepřímých měření, základní operace s neúplnými čísly

2. Základní pojmy matematické statistiky

• náhodný jev, náhodná veličina, pravděpodobnost

• rozdělení pravděpodobnosti, hustota pravděpodobnosti, distribuční funkce

• střední hodnota, momenty náhodné veličiny

• rozdělení pravděpodobnosti více náhodných veličin, korelace

• centrální limitní věta

• přenos chyby, uvážení chyby měřícího přístroje

3. Odhady parametrů rozdělení

• vlastnosti odhadů parametrů (konzistence, předpojatost, efektivita) metoda maximální věrohodnosti

• odhad střední hodnoty a standardní odchylky normálního rozdělení

• metoda nejmenších čtverců

• lineární regrese

• nelineární regrese

• odhad přesnosti regresních koeficientů

4. Praktické zpracování experimentálních dat

• zásady zpracování grafů

• interpolace a extrapolace

• zhlazování, metoda spline

• chi2 –test kvality fitu, rezidua

angličtina

Poslední úprava: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. (10.06.2019)

1. Measuring errors

• basic classification, random error, systematical error, illegal error

• sources and character of errors at various methods of measurements

• estimation of the method and instrumental error, acuracy rating

• logging of experimental results

• estimation of the maximal error of indirect measurements, basic operations with random variables

2. Basic of mathematical statistics

• random event, random value, probability

• probability distribution

• mean value, moments of the random quantity

• probability distribution of several random quantities, correlation

• central statistical theorem

3. Maximum likelihood axiom

• estimation of the statistical distribution parameters

• mean value, standard error

• deviated estimation

• propagation of erroers, measuring instrument error

4. Method of least squares

• fit to a straight line

• fit to an arbitrary Function

5. Practicall giudes for the data treatment

• drawing of figures

• numerical methods, splines

• estimation of fit parameters error