凸透镜焦距测量数据处理示范14-15b

1【示范中的测量数据及计算结果仅作为书写报告的参考，不可抄袭】《凸透镜焦距的测量》数据处理示范实习一自准法测量透镜焦距五、数据记录及处理(一)仪器条件记录导轨标尺：Δ：0.05cm【因是一般性米尺,取最小分度值的1/2】分度值:0.1cm【最小分度值】读数误差:0.05cm【因读数标线与米尺未紧贴，故视差较大,且照明条件较差,仅能分辨到最小分格的1/2】(二)测量数据记录表格表一i物屏位置(cm)透镜位置(cm)if(cm)f(cm)f(cm)140.0065.8525.85245.0070.8025.80350.0075.9025.90455.0081.0526.0525.9170.093560.0086.0026.00665.0090.9025.90Δ0.050.0520.0520.05fΔ0.071【因每次测量时改变了物屏位置，所以不能用求物屏位置的平均值和透镜位置的平均值去计算透镜的焦距f及f，而由于每次测量所得if是同一物理量，所以可求if值的平均值和标准偏差，并根据f及f求出f的不确定度，以获得f的测量结果。】(三)自f的计算和测量结果表示由表一得：)(917.25cmf；)(093.0cmf；)(071.0cmf；)(12.0071.0093.02222cmUfff；%46.092.2512.0fUEff自f的测量结果：【虽每次测量读数仅能分辨到0.05cm,但最佳值f末位不一定是0.05cm,因它是一个计算的平均值。】实习二贝塞尔法(两次成象法)测量透镜焦距(一)仪器条件记录)(12.092.25cmf自;%46.0E2导轨标尺：Δ：0.05cm；分度值:0.1cm；读数误差:0.05cm(二)测量数据记录表格表二i物屏位置(cm)象屏位置(cm)L(cm)透镜位置(cm)透镜位置(cm)id(cm)d(cm)d(cm)115.00130.0090.1555.0535.10217.00132.00115.0092.3056.8035.50319.00134.00(各次L取相94.2559.1035.15420.00135.00同的值，L95.0059.1035.9035.320.33521.00136.00未显现)96.5061.3035.20622.00137.0097.6562.6035.05Δ0.050.0520.0520.05LΔ0.0710.050.0520.0520.05dΔ0.071【虽每次测量时改变物、象屏位置，但保持了L值相同，所以各次的id是同一物理量，可以计算id测量列的最佳值d和标准偏差d。】(三)L、d的结果表示L测量结果计算：)(00.115cmL；)(071.0cmLL各次测量值相同，随机误差未显现。)(071.0cmULL；%06.000.115071.0LUELLL的测量结果)(07.000.115cmL;%06.0Ed测量结果计算：)(32.35cmd；)(071.0);(33.0cmcmLd)(34.0071.033.02222cmUddd；%96.032.3534.0dUEddd的测量结果)(34.032.35cmd;%96.0E(四)贝f的计算和结果表示(1)贝f计算式：cm...LdLf0382600115432.350011542222(2)误差传递式：27.04222LdLLf；1502.Lddf3【因为误差最多只能取2位，所以这些误差传递系数只要取2位有效数字即可。】)(054.0)()(2222cmUdfULfUdL；%21.0038.26054.0fUE(3)贝f的测量结果：%21.0;)(054.0038.26Ecmf贝实习一和实习二两种方法测量结果的一致性讨论:【因自准法和贝塞尔法测量的是同一块透镜的焦距,它是同一物理量,所以应该讨论它们的测量结果是否一致。】)(12.092.25cmf自；%46.0E)(054.0038.26cmf贝；%21.0E)(13.0054.012.0)(12.0038.2692.252222cmUUcmff贝自贝自∵∴用两种方法测量的结果在相对不确定度为0.46%条件下一致。六、实验结论实验用自准法测得样品透镜焦距为25.92cm，不确定度是0.12cm，相对不确定度达万分之四十六；用贝塞尔法测量同一块透镜的焦距,结果为26.038cm,不确定度是0.054cm，相对不确定度达万分之二十一，测量可靠性高于自准法。通过一致性讨论，两种方法的测量结果在万分之四十六的相对不确定度上一致，未发现显著的系统误差。