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2014年11月2日组会的笔记

今天沈金辉学长去参加了某个高端的会议,无法及时赶回学校,所以由乐永康老师代讲本次组会。
本次组会主要讲解了G.L. Squires的著作Practical Physics第八章:“实验逻辑” 的部分内容。 在组会中提到了这本书上的一句话令我印象十分深刻:“系统误差是实验错误的委婉表达”。 反思自己在物理实验中的误差分析,许多误差都被简单地冠以“系统误差”之名,而没有仔细分析背后的物理原因和各种效应。 当然,这其中可能有物理实验课程中实验报告时间紧迫的原因,但是从结果上来看还是我们对关系统误差的分析能力欠缺。
另外一个印象比较深刻的地方是“仪器中的对称性”通过对称性可以很好的发现甚至补偿实验中的一些仪器误差。
这是一个很简单的道理,并且在实验中有广泛的运用;但是这本书里把这个简单的道理总结了出来,更方便在以后的实验中活学活用这些原理。

总的来说,这次组会依旧就收获很大! — 刘知平 2014/11/02 23:39

你总是最积极了,赞! — 乐永康 2014/11/03 11:55
昨天真是太抱歉了,换个时间我来补上这次组会,另外介绍一下这个“高端”的会议。 — 沈金辉 2014/11/03 14:59

哈哈哈,终于把作业补完了!
新学期的第一次组会,由乐老师介绍了做实验的时候“实验逻辑”的重要性.
我印象最深刻的就是乐老师举的那几个例子,首先是考虑实验中的对称性.特别是交换两个温度计我觉得特别精彩,虽然是一个很简单的操作,但是我绝对想不到……当然更可能是因为我太弱了……
其次是测量蓖麻油的粘滞系数那个实验,我听懂了为什么前两个方法不好,但是还是没太明白为什么最后一个就是最优的了,当然,我在做实验的时候就根本没想过会发热这种事情……我果然还是太弱了……总之,这个例子给我的启发还是很大的,怎么在已有的条件下去设计最好的实验方法看来是一门很大的学问。我觉得对我最近作的设研是有推动作用的,别人都做出来了,我还没做出来一定是我的问题,要努力想一想好的方法。
还有就是“系统误差是错误的委婉表达”,当然我还是更赞同乐老师说的系统错误是可能的副效应,所以,我们在每次实验中都应该尽可能地追求实验的精确性,不能应付,这样才能高效率地获得知识。
郑雯瀚 2014/11/03 23:07

也点赞。补了两处“系统”两字,该是“系统误差”,而不是“误差”。 — 乐永康 2014/11/03 23:30

抱歉这几天都在忙中期报告和实习报告的事情,现在才来写组会笔记。老师今天讲的是“实验逻辑”,其内容包括实验中的对称性、测量的顺序、零点法以及精确测量的重要性。好的实验技巧和设计可以巧妙地规避某些难以计算的误差,发挥仪器的最大性能,而好的实验分析能够精确地分析出误差的来源和大小,老师在用具体的例子强调这些方面的重要性。不过我感觉更重要的问题是,我们怎样才能做到这样的程度呢?

我感到一切的基础都来自对实验的信息有足够的了解,对实验理论、实验仪器的充分了解才能够让实验者无论在设计还是分析时都能够全面和周到。例如粘滞系数的测量实验,如果不了解粘滞系数受温度的影响,那么解决温度变化所产生的误差也无从谈起。如果没有意识到比色皿反射的次数不同,那也不可能想得到针对性的矫正。很多同学把误差简单地归为“系统误差”,大多数也是误差的来源是同学们并没有意识到的(也包括“实验错误”),即使确实是系统误差,系统怎么造成了这个误差也是不清楚的,只能简单地停留在“系统误差”。我觉得这也是实验逻辑的基础,一切巧妙的构思都是建立在所有已知的信息的基础上的,如果没有基础,也不可能有好的构思。

但是随着实验的更加复杂,专业的实验者也不可能了解所有的方方面面,这又显得怎样在不了解的情况下找出这些未知的因素显得非常重要。在不知道同位素的情况下,不可能有人会想到用质谱方法和化学方法的区别,但是重点在于得到了不重叠的实验结果后,如何去找出不重叠的原因。这个原因可能是因为是新的发现,但也有可能是只是因为实验错误,就像是超光速最后发现仅仅是电线没插好一样,做出同位素假设的科学家一定是经过大量的对实验整体的检查和排除其他可能性,才能够做出大胆的假设。就像是程序员debug一样,debug的时间可能远比编程的时间长。

很赞:“我感到一切的基础都来自对实验的信息有足够的了解,对实验理论、实验仪器的充分了解才能够让实验者无论在设计还是分析时都能够全面和周到。”乐永康 2014/11/07 00:31
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  • 最后更改: 2014/11/09 20:54
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