基本介绍 每一个物理量都是客观存在,在一定的条件下具有不以人的意志为转移的客观大小,人们将它称为该物理量的真值。进行测量是想要获得待测量的真值。然而测量要依据一定的理论或方法,使用一定的仪器,在一定的环境中,由具体的人进行。由于实验理论上存在着近似性,方法上难以很完善,实验仪器灵敏度和分辨能力有局限性,周围环境不稳定等因素的影响,待测量的真值 是不可能测得的,测量结果和被测量真值之间总会存在或多或少的偏差,这种偏差就叫做测量值的误差。测量误差主要分为三大类:系统误差、随机误差、粗大误差。误差产生的原因可归结为以下几方面。1、测量装置误差2、环境误差3、测量方法误差4、人员误差 目的 研究测量误差的目的,是为了尽可能减少测量误差,提高测量的精确度。 误差来源 测量工作是在一定条件下进行的,外界环境、观测者的技术水平和仪器本身构造的不完善等原因,都可能导致测量误差的产生。通常把测量仪器、观测者的技术水平和外界环境三个方面综合起来,称为观测条件。观测条件不理想和不断变化,是产生测量误差的根本原因。通常把观测条件相同的各次观测,称为等精度观测;观测条件不同的各次观测,称为不等精度观测。具体来说,测量误差主要来自以下四个方面:(1) 外界条件 主要指观测环境中气温、气压、空气湿度和清晰度、风力以及大气折光等因素的不断变化,导致测量结果中带有误差。(2) 仪器条件 仪器在加工和装配等工艺过程中,不能保证仪器的结构能满足各种几何关系,这样的仪器必然会给测量带来误差。(3) 方法 理论公式的近似限制或测量方法的不完善。(4) 观测者的自身条件 由于观测者感官鉴别能力所限以及技术熟练程度不同,也会在仪器对中、整平和瞄准等方面产生误差。测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为系统误差和偶然误差。 基本分类 物理实验中的测量 在物理实验中,对于待测物理量的测量分为两类:直接测量和间接测量。直接测量可以用测量仪器和待测量进行比较,直接得到结果。例如用刻度尺、游标卡尺、停表、天平、直流电流表等进行的测量就是直接测量。间接测量则是不能直接用测量仪器把待测量的大小测出来,而要依据待测量与某几个直接测量量的函数关系求出待测量。例如重力加速度,可通过测量单摆的摆长和周期,再由单摆周期公式算出,这种类型的测量就是间接测量。(1)按照误差的表示方式可分为绝对误差、相对误差和引用误差等三种。绝对误差 被测