2335501787

ROZDZIAŁ 1

Opracowanie danych pomiarowych¹

Andrzej Zięba

Pomiary wielkości fizycznych mogą być dokonywane tylko ze skończoną dokładnością. Powodem tego jest niedoskonałość przyrządów pomiarowych i nieprecyzyjność naszych zmysłów biorących udział w obserwacjach. Podawanie samego tylko wyniku pomiaru jest niewystarczające, opracowanie pomiarów winno zawierać także miarę ich wiarygodności, czyli niepewność pomiaru. Z potrzeby rozwiązania powyższych problemów powstała teoria niepewności pomiaru (zwana wymiennie rachunkiem niepewności pomiaru). Stanowi umiejętność profesjonalną potrzebną wszystkim wykonującym pomiary. W tym opracowaniu przedstawiono jej najważniejsze rezultaty, ilustrowane przykładami.

Teoria niepewności pomiaru nie należy do dziedziny nauk ścisłych, jest raczej przybliżonym matematycznym opisem niedoskonałości eksperymentu. Jej metody i rezultaty nie ograniczają się do fizyki, lecz są takie same - lub bardzo podobne dla wszystkich nauk doświadczalnych. Międzynarodowa społeczność naukowa od dawna dążyła do uzgodnienia terminologii i metod szacowania niepewności. Rezultatem jest dokument Guide to Expression of Uncertainty in Measurement przyjęty w r. 1995 przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną ISO w porozumieniu z szeregiem światowych organizacji naukowo-technicznych. W tekście niniejszym dokument będzie cytowany jako Przewodnik². Jest najważniejszym ale nie jedynym dokumentem międzynarodowej konwencji dot. oceny niepewności pomiaru, określanej jako konwencja GUM³. Używane nazewnictwo, symbolika i metody obliczania niepewności są zgodne z zaleceniami Przewodnika. Stanowią umiejętność profesjonalną potrzebną wszystkim wykonującym pomiary.

Zrozumienie treści związanych ze statystyką matematyczną wymaga znajomości niewielu elementarnych pojęć. Potrzebne rezultaty tego działu matematyki przedstawiono skrótowo w Dodatkach statystycznych A, B i C (osobny plik).

1

   Tekst stanowi zmodyfikowany rozdział 1 skryptu: red. A. Zięba, PRACOWNIA FIZYCZNA Wydziału Fizyki i

Techniki Jądrowej AGH, Część /, Wydanie trzecie zmienione. Wydawnictwa AGH, Kraków 2002. Udostępniony za zgodą Autora.

2

   Oficjalne tłumaczenie polskie: Wyrażanie Niepewności Pomiaru. Przewodnik. Warszawa, Główny Urząd Miar

1999.

3

   Zwięzłą informację nt. historii konwencji GUM i jej obecnego statusu można znaleźć w internecie: http://Dhvsics.nist.gov/Uncertaintv