Zasady tworzenia wykresów
Wykres, czyli graficzna prezentacja wyników pomiarów, jest najefektywniejszym sposobem ich przedstawiania czytelnikowi. Zawiera on najwięcej informacji zgromadzonych w miejscu, które czytelnik może ogarnąć jednym spojrzeniem. Niektóre programy komputerowe nie są przewidziane do opracowywania wyników pomiarów, jednak można w tym celu je wykorzystywać, lecz przy uwzględnieniu podstawowych zasad rządzących sporządzaniem wykresu:
Rodzaj wykresu winien być dostosowany do prezentowanego zagadnienia. W zakresie Laboratorium Fizyki I stosujemy wykresy w ortokartezjańskim układzie współrzędnych.
Na osiach należy rozmieścić wielokrotności jednostki wielkości wykreślanej, a nie wartości współrzędnych punktów pomiarowych czy ich numery porządkowe. Jednostki na osiach muszą być jednostkami podstawowymi układu SI (lub ich wielokrotnościami).
Osie należy opisać przedstawiając symbol i jednostkę wielkości fizycznej. Jeżeli (np. po linearyzacji równania) wielkość ta nie będzie wielkością typową, wynikającą z podstawowych praw fizyki, należy opisać oś przedstawiając wzór, wiążący współrzędną wykresu z wielkościami podstawowymi.
Zakres wykreślonych punktów winien pokrywać się z zakresem osi wykresu (zakres zmiennej na osi nie musi zaczynać się od zera) tak, aby punkty pomiarowe znalazły się na całej powierzchni ograniczonej osiami.
Punkty pomiarowe należy zaznaczyć wyraźnie i jednoznacznie. Czytelnik powinien móc z wykresu odczytać przybliżone wartości współrzędnych poszczególnych punktów.
Punktów pomiarowych nie wolno łączyć ze sobą linią łamaną. Wykres ma być aktem rozumnego działania osoby go tworzącej, dlatego można go narysować tylko wówczas, gdy znamy analityczną postać zależności fizycznej łączącej wielkości fizyczne przedstawione na wykresie. Należy wówczas spróbować dopasować punkty pomiarowe wykresem znanej zależności przy użyciu programu komputerowego, lub ręcznie poprowadzić na wykresie linię, stosując „na oko” metodę najmniejszej sumy kwadratów. W tym celu pomiędzy punktami pomiarowymi prowadzimy linię gładką tak, aby suma odległości punktów od linii po jej jednej stronie była w przybliżeniu równa sumie odległości punktów od linii po jej drugiej stronie.
Z rysunku należy usunąć wszystkie zbędne z punktu widzenia czytelnika elementy graficzne i tekstowe dodawane przez program.
Wykres należy opisać zgodnie z wymaganiami przeprowadzonego doświadczenia.
Wydruk wykresu winien nie być mniejszy od formatu A5 (najlepiej A4).
Prostokąty błędów systematycznych (o ile są wystarczająco duże) nanosimy tak, aby nie zaciemniały informacji zawartych na wykresie i tylko wtedy, gdy jest to niezbędne z punktu widzenia prezentacji wyników.
Na rysunkach poniżej pokazano przykłady prawidłowego (rys. A) i nieprawidłowego (rys.B) wykonania wykresu.
Rysunek A został wykonany przy użyciu programu Origin. Proszę zwrócić uwagę na osie i ich opisy (np. oś OY nie zaczyna się od zera). Linia wykresu powstała przez dopasowanie funkcji eksponencjalnej do punktów pomiarowych.
Na rysunku B dziedziną funkcji jest nie czas a liczba porządkowa punktu, osie nie są oznaczone, punkty pomiarowe nie są widoczne oraz połączono je linią łamaną, szare tło zaciemnia obraz zależności a napis nie wnosi żadnych informacji. Błędnie został wybrany zakres skali na osi OY. Ponadto rysunek nie jest podpisany, czyli nie wiadomo co przedstawia.