DSCF6526

1. WSTĘP

1.1. Pomiary

Aby wyznaczyć wartość liczbową wielkości fizycznej (takiej jak czas, masa, ciśnienie, indukcja magnetyczna itp.), należy dokonać pomiaru. Pomiarem będziemy nazywać porównanie badanej wielkości z wielkością tego samego rodzaju, umownie przyjętą za jednostkę. Wielkość fizyczną można przedstawić w postaci iloczynu wartości liczbowej (F) oraz jednostki [F]. Przy wyborze innej jednostki, np. [F*], otrzymamy wprawdzie inną wartość liczbową (F'), lecz spełniony będzie warunek:

F=(F)[F] = (F')[F1    (U)

Inaczej mówiąc, im większa jest obrana jednostka, tym mniejszą wartość liczbową będzie miał wynik pomiaru.

Zwykle uważa się, że wyniki eksperymentalne potwierdzają lub modyfikują wyobrażenia teoretyczne, a teoria ze swej strony objaśnia istniejące obserwacje oraz przewiduje nowe efekty. Te proste relacje pomiędzy eksperymentem i teorią są jednak zaciemniane przez błędy pomiarowe (będzie

0    tym mowa w dalszej części rozdziału) i dlatego bez trudu można znaleźć zarówno przykłady zgodności błędnego eksperymentu z prawidłową teorią jak i niezgodności prawidłowo wykonanego doświadczenia z poprawną teorią [6].

Najprostszym typem pomiaru jest bezpośrednie porównanie wielkości badanej z odpowiednią jednostką (np. pomiar długości przez przyłożenie linijki do badanego przedmiotu, albo odczyt wskazań miernika pomiarowego). Częściej dokonujemy pomiarów pośrednich, gdy wielkości poszukiwane pozostają z wielkościami mierzonymi w znanych związkach - jak przy pomiarze przyspieszenia ziemskiego, gdy opieramy się na znajomości długości

1    okresu małych drgań wahadła matematycznego. Podział pomiarów na pośrednie i bezpośrednie ma zresztą charakter umowny - na przykład w tradycyjnym amperomierzu wielkością bezpośrednio mierzoną jest wychylenie wskazówki (w przypadku miernika cyfrowego jedynie odczytujemy wyświetlane liczby). Odczyty te są jednak (a w każdym razie powinny być)