Úvod do fyzikálních měření ke kurzu fyzikálních praktik pro Bc. studenty Fyziky se zaměřením na vzdělávání.
Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (19.01.2018)
Cíl předmětu
Úvod do fyzikálních měření ke kurzu fyzikálních praktik. Fyzikální veličiny a jednotky, metody měření, chyby měření, zpracování experimentálních dat, vč. základů jejich statického vyhodnocení (metoda nejmenších čtverců a lineární regrese), grafické zpracování vybraných výsledů. Předmět je určen pro Bc. studenty Fyziky se zaměřením na vzdělávání.
Poslední úprava: Vlach Martin, doc. RNDr., Ph.D. (23.06.2022)
Podmínky zakončení předmětu
Podmínkou udělení zápočtu je alespoň 50% účast na semináři a vypracování 2 seminárních prací s daným termínem odevzdání.
Poslední úprava: Vlach Martin, doc. RNDr., Ph.D. (23.06.2022)
Literatura
M. Vlach: text k semináři (bude poskytnut).
B. Sprušil, P. Zieleniecová: Úvod do teorie fyzikálních měření. SPN, Praha 1986.
J. Brož a kol.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983.
J. Englich: Úvod do praktické fyziky I, Matfyzpress, Praha 2006.
Poslední úprava: Vlach Martin, doc. RNDr., Ph.D. (23.06.2022)
Metody výuky
Seminář (forma podle aktuální epidemiologické situace).
Poslední úprava: Vlach Martin, doc. RNDr., Ph.D. (23.06.2022)
Sylabus -
0. Úvod do problematiky fyzikálního měření.
1. Fyzikální veličiny a jejich jednotky (základní pojmy); systematika fyzikálních veličin; jednotky fyzikálních veličin; jednotky základní a odvozené; soustava SI.
2. Metody měření (přímé, nepřímé, absolutní, relativní, kompenzační, substituční).
3. Chyby měření. Základní dělení chyb měření (hrubé, systematické, náhodné); zdroje a charakter chyb; chyby měřidel; třída přesnosti měřících přístrojů; zápis výsledků měření.
4. Nejistoty měření přímých měření, pravděpodobnost; rozdělení pravděpodobnosti; normální (Gaussovo) rozdělení; střední hodnota; rozptyl; směrodatná (standardní) odchylka/standardní nejistota; rozšířená nejistota; odhad střední hodnoty a standardní nejistoty pro konečný počet měření.
5. Zpracování souboru hodnot přímých měření - standardní nejistota aritmetického průměru; standardní nejistota pro malý počet měření; vyloučení hrubých chyb ze souboru dat; celková/kombinovaná nejistota přímých měření.
6. Nejistoty nepřímých měření.
7. Metody zpracování výsledků měření fyzikálních závislostí - metoda nejmenších čtverců, lineární regrese.
8. Grafické zpracování výsledků měření vybraných fyzikálních závislostí.
Poslední úprava: Vlach Martin, doc. RNDr., Ph.D. (23.06.2022)
1. Physical quantities and their units basic concepts; physics quantities taxonomy; physical units; basal and derived units; SI system
2. Measurement methods
3. Measurement errors basic map of measurement deviations - blunders, systematic and random deviations; deviation nature and their sources; errors of measuring instruments; accuracy class of measuring instruments; writing of results
4. Random deviations of direct measurements probability; probability distribution; normal (Gaussian) distribution; mean value; standard deviation; probable error; limit error; estimation of mean value and standard deviation for definite number of measurements
5. Processing of direct measurement values ensemble standard deviation of mean; standard deviation for a little number of measurements; exclusion of blunders from values ensemble; total deviation of direct measurements
6. Deviations of indirect measurements random deviations of indirect measurements; total deviation of indirect measurements
7. Processing methods of measurement results of physical dependences least square method; linear regression; method of progressive measurements
