kursens upplägg
DESCRIPTION
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 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/1.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 1
Kursens upplägg
Laboration
Datorövning
Föreläsning
![Page 2: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/2.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 2
Albanova universitetscentrum
Datasalar
Buss 43/44
Bibliotek vån 6
Ellära 013FP21
![Page 3: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/3.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 3
Albanova universitetscentrum
Lektionssal FB42Demosalar FB43/44
Här finns jag
![Page 4: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/4.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 4
Om vetandet
Experimentell vetenskapObservationsvetenskapKvasivetenskapIcke-vetenskap
![Page 5: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/5.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 5
Observation-modell-teori
Exempel:• Tycho Brahe
Utförde en mycket stor serie mätningarav speciellt planeternas position på himla-valvet med en mycket god precision.
• Johannes KeplerKorrelerade dessa data och utvecklade enmodell för planeternas rörelse – Keplerslagar.
• Isaac NewtonUpptäckte rörelselagarna och gravitations-lagen ur vilka Keplers lagar kan härledas.
Ur detta kan nya förutsägelser göras, t.ex. banornaför naturliga och artificiella satelliter.
KorrelationerSyntes
Observation
ObservationObservation
Modell
Teori
![Page 6: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/6.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 6
Växelspelet i diagramform
![Page 7: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/7.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 7
En mätnings tidutveckling
Mätning av en naturkonstant iden 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
![Page 8: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/8.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 8
Ny sida
Hur fort går ljuset?Seriösa mätningar frånbörjan av 1700-talet!
Ljushastigheten avtartill synes med tiden – framtill 1940!
![Page 9: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/9.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 9
Definierad
C = 299 792 458 m/s
![Page 10: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/10.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 10
Hubblekonstanten IBestämning av Hubble konstanten hastighet = H • avståndet som funktion av tiden
![Page 11: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/11.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 11
Hubblekonstanten IIBestämning av Hubble konstanten i hastighet = H x avståndet som funktion av tiden
![Page 12: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/12.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 12
Einstein hade en teori!
![Page 13: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/13.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 13
Avvikelsen observerades!
gravitationslins
![Page 14: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/14.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 14
Om mätning
Vid mätning jämförs mätobjektet med en referens.
Mätobjektet tillordnas ett mätetalMängden av alla tänkbara mätresultat
kallas utfallsrummet.Mätetalet i utfallsrummet är en variabel.
som kan vara kontinuerlig eller diskret.Vid en mätning introduceras ett mätfel.
![Page 15: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/15.jpg)
2005-08-26 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.
![Page 16: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/16.jpg)
2005-08-26 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).
![Page 17: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/17.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 17
Osäkerheten i avläsningar
![Page 18: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/18.jpg)
2005-08-26 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 kinksAtoms 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.
http://kurslab.physics.kth.se/klab/Fysik_5A1201/measure/kinks.html
![Page 19: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/19.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 19
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 dataKlassindelning av dataHistogrammering av data
![Page 20: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/20.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 20
Medelvärde och standardavvikelse
medelvärdet
avvikelserna
standardavvikelsen
N
i iN
i i
ii
N
i iN
xxN
dN
xxd
xN
xxxxN
x
12
12
1321
)(1
11
1
1)(1
Vad blir medelvärdet av avvikelserna?
![Page 21: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/21.jpg)
2005-08-26 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.
![Page 22: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/22.jpg)
2005-08-26 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.
![Page 23: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/23.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 23
Noggrannhet och precision
http://kurslab.physics.kth.se/klab/Fysik_5A1201/measure/Noggrannhet_och_precision.pdf
Jämför med fig. 4.1på sidan 95 i läroboken.
Large (small) randomerrors =dålig (bra) precision.
Large (small) systematicerrors =dålig (bra) noggrannhet.
![Page 24: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/24.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 24
Antalet signifikanta siffror
Signifikanta siffror:0.0023
0.00230120120
120.01.2·102
1.20·1021.200·102
Men:1.0002763 (Luftens brytningsindex vid 15 C, 1013 mbar, 6000 Å)
![Page 25: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/25.jpg)
Fysikexperiment HT05
![Page 26: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/26.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 26
![Page 27: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/27.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 27
![Page 28: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/28.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 28
D:\Mina_Document\Undervisning\fys2005\Fy1100\ppt\lektion1\fysikexp_hemsida.html
Hemsidan
![Page 29: Kursens upplägg](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062411/56814c69550346895db98d42/html5/thumbnails/29.jpg)
2005-08-26 Fysikexperiment, 5p 29
Gravitationslins