测量误差

在物理实验中，对于待测物理量的测量分为两类：直接测量和间接测量。直接测量可以用测量仪器和待测量进行比较，直接得到结果。例如用刻度尺、游标卡尺、停表、天平、直流电流表等进行的测量就是直接测量。间接测量则是不能直接用测量仪器把待测量的大小测出来，而要依据待测量与某几个直接测量量的函数关系求出待测量。例如重力加速度，可通过测量单摆的摆长和周期，再由单摆周期公式算出，这种类型的测量就是间接测量。每一个物理量都是客观存在，在一定的条件下具有不依人的意志为转移的客观大小，人们将它称为该物理量的真值。进行测量是想要获得待测量的真值。然而测量要依据一定的理论或方法，使用一定的仪器，在一定的环境中，由具体的人进行。由于实验理论上存在着近似性，方法上难以很完善，实验仪器灵敏度和分辨能力有局限性，周围环境不稳定等因素的影响，待测量的真值是不可能测得的，测量结果和被测量真值之间总会存在或多或少的偏差，这种偏差就叫做测量值的误差。
　　
　　设被测量的真值为N′，测得值为N，则测量误差Δ′N为Δ′N＝N－N′。
　　
　　误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终。每使用一种仪器，进行一次测量，都会产生误差，没有误差的测量结果是不存在的。在误差必然存在的情况下，测量的任务是：
　　
　　（1）设法将测得值中的误差减至最小。
　　
　　（2）求出在测量的条件下，被测量的最近真值（最佳值）。
　　
　　（3）估计最近真值的可靠程度（接近真值的程度）。因此要研究误差的性质和来源，以便采取适当的措施，达到最好的结果。