Opracowanie wyników

7.

Wykonując doświadczenie zmierzyłem szybkość zliczeń n₀ oraz n_α (dla α = 45°) w jednej serii pomiarowej. Pomiar n₀ prowadziłem w ciągu 1 godziny, a n_α w ciągu 1,5 godziny.

Ze względu na ograniczony czas ćwiczenia następne wyniki identycznie przeprowadzonych pomiarów, wykonane przez innego studenta, otrzymałem od Opiekuna Technicznego pracowni.

Otrzymane wyniki przedstawiam w Tabeli 1:

Tabela 1
	Kąt 0 stopni	Kąt α=45 stopni
Czas pomiaru [sekundy]	3600	5400
n (moje)	116	86
n (otrzymane)	110	85

Na podstawie uzyskanych wyników pomiarowych n₀ i n_α obliczyłem dla każdej serii pomiarowej oddzielnie, średni czas życia mionów w układzie związanym z Ziemią. Posługuję się w tym celu wzorem (4) ze wstępu teoretycznego. Otrzymałem następujące wyniki:

Dla moich pomiarów:
[sekundy]

Dla otrzymanych pomiarów:
[sekundy]

Niepewności pomiarowe obliczyłem ze wzoru na złożoną niepewność standardową:

(8)

(9)

8.

W oparciu o wzór (5) obliczyłem czas życia mionów w układzie, w którym są one w spoczynku. Wyniki tych obliczeń przedstawiam poniżej:

Dla moich pomiarów:
[sekundy]

Dla otrzymanych pomiarów:
[sekundy]

Niepewności pomiarowe obliczyłem ze wzorów na złożoną niepewność pomiarową, i są to te same wzory które zostały zastosowane w obliczaniu niepewności w punkcie 7. mojego opracowania, więc nie będę ich powtarzał. Zmienia się tylko stała która wychodzi przed funkcję na początku obliczeń.

9.

Kolejnym zadaniem było oszacowanie średniej prędkości mionów, które lecąc z kierunku określonego kątem α przeszły przez liczniki teleskopu. W tym celu posłużę się wzorem (7) zawartym we wstępie teoretycznym. Otrzymałem następujące wyniki:

Dla moich pomiarów : v = 2997(32)
[km/s]

Dla otrzymanych pomiarów: v = 2997(61)
[km/s]

Niepewności pomiarowe obliczyłem ze wzoru na złożoną niepewność standardową:

(10)

(11)

- zostało obliczone w punkcie 8

- zostało obliczone w punkcie 9

10.

Doświadczenie pokazuje, że zależność natężenia składowej przenikliwej od kierunku ich lotu przy powierzchni Ziemi spełnia zależność:

(12)

(13)

Obliczyłem wartość wykładnika n wynikającą z przeprowadzonych pomiarów(n₀, n_α).

Dla moich pomiarów : v = 2,03 (31)

Dla otrzymanych pomiarów: v = 1,91 (31)

Niepewności pomiarowe obliczyłem ze wzoru na złożoną niepewność standardową:

(14)

(15)

Wnioski

Otrzymane przeze mnie wyniki przedstawiam w Tabeli 2. W celu porównania przedstawiam w niej również dane tablicowe aby wysnuć wnioski o sensowności i dokładności przeprowadzonych przeze mnie pomiarów. Niestety jedynymi wielkościami jakie udało mi się odszukać jest prędkość światła, oraz czas życia mionów
.

	Średni czas życia mionów (w układzie związanym z Ziemią) [ms]	Czas życia mionów (w układzie, w którym są one w spoczynku)	Prędkość Mionów [km/s]	Wartość wykładnika „n”
Moje pomiary		s	v = 2997(32)	n = 2,03 (31)
Otrzymane pomiary		s	v = 2997(61)	n = 1,91 (31)
Dane tablicowe	------------------	s	c= 299792	-------------

W przypadku
oraz
, wyniki z moich pomiarów różnią się od wyników z otrzymanych pomiarów o około 25%. Przy czym to właśnie pomiary otrzymane dają wyniki bardziej zbliżone do wartości tablicowych.

Moje pomiary okazują się więc niewystarczająco dokładne. Nie ma się jednak czemu dziwić - jeżeli na podstawie jednego pomiaru dokonujemy wszystkich obliczeń, to jest całkiem duże prawdopodobieństwo, że nasz pomiar nie będzie idealnym pomiarem. Jeśli miałbym do dyspozycji większą liczbę pomiarów , to wyciągnięcie z niej średniej dało by zapewne o wiele lepsze wyniki.

---