1 / 29

Kursens upplägg

Kursens upplägg. Föreläsning. Datorövning. Laboration. Albanova universitetscentrum. Bibliotek vån 6. Datasalar. Ellära 013 FP21. Buss 43/44. Albanova universitetscentrum. Här finns jag. Lektionssal FB42. Demosalar FB43/44. Om vetandet. Experimentell vetenskap

bran
Download Presentation

Kursens upplägg

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kursens upplägg Föreläsning Datorövning Laboration Fysikexperiment, 5p

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

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

  4. Om vetandet • Experimentell vetenskap • Observationsvetenskap • Kvasivetenskap • Icke-vetenskap Fysikexperiment, 5p

  5. 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. Observation Observation Observation Korrelationer Syntes Modell Teori Fysikexperiment, 5p

  6. Växelspelet i diagramform Fysikexperiment, 5p

  7. 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 Fysikexperiment, 5p

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

  9. Definierad C = 299 792 458 m/s Fysikexperiment, 5p

  10. Hubblekonstanten I Bestämning av Hubblekonstanten hastighet = H • avståndet som funktion av tiden Fysikexperiment, 5p

  11. Hubblekonstanten II Bestämning av Hubblekonstanten i hastighet = H x avståndet som funktion av tiden Fysikexperiment, 5p

  12. Einstein hade en teori! Fysikexperiment, 5p

  13. Avvikelsen observerades! gravitationslins Fysikexperiment, 5p

  14. Om mätning • Vid mätning jämförsmätobjektet med en referens. • Mätobjektet tillordnas ett mätetal • Mängden av alla tänkbara mätresultat kallas utfallsrummet. • Mätetalet i utfallsrummet är en variabel. som kan vara kontinuerlig eller diskret. • Vid en mätning introduceras ett mätfel. Fysikexperiment, 5p

  15. 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, 999 999 965 kg. Efter ett helt sekel hade den bara förändrats 2 miljondels gram i förhållande till den internationella prototypen. Fysikexperiment, 5p

  16. Om mätfel (osäkerheten) • Systematiska fel: • Bristfällig försöksplanering (mäter man rätt sak?). • Felaktigt instrumentval (t.ex. för låg inre resistans för voltmeter). • Instrumentfel (trasigt, utanför mätomr., olämplig placering, byte av mätområde, okalibrerat). • Felaktig avläsning av skala (kan gälla både analogt och digitalt instr.). • Förändring av de yttre betingelserna. • Slumpmässiga (tillfälliga) fel: • Onoggrannhet i mätutrustningen • Definitionsproblem • Kvantfysikaliska effekter • Mänskliga misstag (parallax, slummässiga avläsningsfel). Fysikexperiment, 5p

  17. Osäkerheten i avläsningar Fysikexperiment, 5p

  18. 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. 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. Fysikexperiment, 5p http://kurslab.physics.kth.se/klab/Fysik_5A1201/measure/kinks.html

  19. Asymptotisk fördelning Tabell med data Klassindelning av data Histogrammering av data 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  ? Fysikexperiment, 5p

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

  21. Mätstatistikens betydelse • En mätning ger en uppfattning av om värdet på storheten. • Två mätningar ger en något bättre uppfattning om värdet samt en uppfattning om spridningen eller tillförlitligheten. • Flera mätningar ger god uppfattning om det sanna värdet och osäkerheten i detta. • Många mätningar. Mycket god uppskattning av det sanna värdet och dess osäkerhet. Den underliggande fördelningen kan synas. • Den underliggande fördelningen (populationen) beskrivs i det allmänna fallet av ett antal parametrar. • Positionsvärde: Medelvärde, median och typvärde. • Breddmått: Standardavvikelse, FWHH, omfång. • Skevhet: Asymmetrigrad. Fysikexperiment, 5p

  22. Hur skriver man? • Namnet på storheten: Längd • Variabelbeteckning: L • Enheten: m • Mätetalet: 13,52 • Osäkerheten (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. Fysikexperiment, 5p

  23. 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. Fysikexperiment, 5p http://kurslab.physics.kth.se/klab/Fysik_5A1201/measure/Noggrannhet_och_precision.pdf

  24. Antalet signifikanta siffror Signifikanta siffror: 0.0023 0.00230 120 120 120.0 1.2·102 1.20·102 1.200·102 Men: 1.0002763 (Luftens brytningsindex vid 15 C, 1013 mbar, 6000 Å) Fysikexperiment, 5p

  25. Fysikexperiment HT05

  26. Fysikexperiment, 5p

  27. Fysikexperiment, 5p

  28. Hemsidan D:\Mina_Document\Undervisning\fys2005\Fy1100\ppt\lektion1\fysikexp_hemsida.html Fysikexperiment, 5p

  29. Gravitationslins Fysikexperiment, 5p

More Related