拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量!

1、拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量學院：專業(yè)： 屆別： 班級： 學生姓名： 學號： 拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量內(nèi) 容 摘 要】 本文的主要內(nèi)容是以放大法測量金屬絲的楊氏模量，先介紹 了楊氏模量；然后介紹了實驗的目的、原理及內(nèi)容；其次是實驗數(shù)據(jù)處理；最 后是實驗結(jié)果的討論和不確定度簡單介紹。為了更精確了處理數(shù)據(jù)，我們采用 了逐差法對實驗數(shù)據(jù)進行了處理。關 鍵 詞】 楊氏彈性模量 ; 靜態(tài)拉伸法；金屬絲；光杠桿引 言】楊氏彈性模量是描述材料抵抗彈性形變能力的物理量 , 它是工程技術 中機械構(gòu)件選材時的重要參數(shù)。本實驗用靜態(tài)拉伸法測定一種金屬絲的楊氏彈 性模量 . 靜態(tài)拉伸法通過測量對試樣直接加力下的形

2、變來測量試樣的楊氏彈性 模量, 原理直觀、設備簡單 , 測量方法、儀器調(diào)整、數(shù)據(jù)處理等方面都具有代表 性, 是力學基礎實驗之一 . 光杠桿是一種利用光學放大方法測量微小位移的裝 置.其方法在近代精密儀器中常有應用.例如在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中, 就是利用光杠桿的原理使用微小懸 (cantilever) 來感測針尖與樣品之間的交 互作用 , 這作用力會使懸臂擺動 , 再利用激光將光照射在懸臂的末端 , 當擺動形 成時, 會使反射光的位置改變而造成偏移量 , 此時激光檢測器會記錄此偏移量 并把此時的信號傳給反饋系統(tǒng) , 以利于系統(tǒng)做適當?shù)恼{(diào)整 , 最后再將樣品的表面 特性以影像的方式呈現(xiàn)出

3、來 . 在實驗中 , 通過砝碼的增減來改變對試樣施加的拉 力. 在增加和減去砝碼的過程中 , 砝碼數(shù)相同時對應的標尺讀數(shù)往往是不一致 的, 在盡量消除和減小各方面的影響后 , 仍存在有規(guī)律的偏差 . 從原理上說 , 只要 所加負載是一樣的 , 測得的伸長值應當是一致的 . 為什么出現(xiàn)這種偏差 ?對實驗 結(jié)果有什么影響 ? 本文對多種可能的影響因素進行了分析。在實驗方法上，通 過本實驗可以看到，以對稱測量法消除系統(tǒng)誤差的思路在其它類似的測量中極 具普遍意義。在實驗裝置上的光杠桿鏡放大法，由于它的性能穩(wěn)定、精度高， 而且是線性放大，所以在設計各類測試儀器中得到廣泛的應用。【正文】、楊氏彈性模量的介

4、紹（一）概念理解楊氏彈性是描述固體材料抵抗形變的能力的物理量，它與固體材料的幾何尺寸無關,與外力大小無關，只決定于金屬材料的性質(zhì)，它的國際單位為：牛/米2（N/m2）,它是表征固體材料性質(zhì)的重要物理量，是選擇固體材料的依據(jù)之一，是工程技術中常用的參數(shù)（二）楊氏彈性模量測量的常用方法1、萬能試驗機法：在萬能試驗機上做拉伸或壓縮試驗，自動記錄應力和應變的關系圖線,從而計算出楊氏彈性模量。2、靜態(tài)拉伸法（本實驗采用此法），它適用于有較大形變的固體和常溫下的測量，它的缺點是：因為載荷大，加載速度慢，含有馳豫過程。所以它不能很真實地反映出材料內(nèi)部結(jié) 構(gòu)的變化。對脆性材料不能用拉伸法測量；不能測量材料在不

5、同溫度下的楊氏彈性模量。3、動態(tài)懸掛法：將試樣（圓棒或矩形棒）用兩根線懸掛起來并激發(fā)它作橫向振動。在一定條件下，試樣振動的固有頻率取決于它的幾何形狀、尺寸、質(zhì)量以及它的楊氏彈性模量, 如果我們在實驗中測出了試樣在不同溫度下的固有頻率，就可以算出試樣在不同溫度下的楊 氏彈性模量。此法克服了靜態(tài)拉伸法的缺點，具有實用價值，是國家標準規(guī)定的一種測量方 法。（三）理論知識準備1、彈性形變：物理在外力作用下都要或多或少地發(fā)生形變。當形變不超過某一限度時,撤走外力之后，形變能隨之消失。這種形變稱為彈性形變。2、彈性形變類型：對固體來說，彈性形變可分為四種：伸長或壓縮的形變（應變）： 切向形變（切變）；扭轉(zhuǎn)

6、形變（扭變）；彎曲形變。3、基本原理（胡克定律）：一根粗細均勻的金屬絲，長度為 L,截面積為S,將其上端固定，下端懸掛砝碼，于是，金屬絲受外力 F作用而發(fā)生形變，伸長了 AL,比值F/S是金屬絲單位面積上的作用力，稱為脅強（正應力）；比值也L/L是金屬絲的相對伸長，稱為脅變（線 應變）。根據(jù)虎克定律，金屬絲在彈性限度內(nèi)，它的脅強與脅變成正比，F(xiàn)=y生即S L式中比例系數(shù)丫就是楊氏彈性模量。由于伸長量AL的值很小，用一般量具不易測準。本實驗采用光杠桿望遠鏡尺組進行放大測量（簡稱光杠桿放大法）二、實掌握“光杠桿鏡”測量微小長度變化的原理。學習如何依實際情況對各個測量值進行誤差估算。練習用逐差法處理

7、數(shù)據(jù)。三、實驗原理物體在外力作用下或多或少都要發(fā)生形變，當形變不超過某一限度時，撤走外力之后形變能隨之消失，這種形變叫彈性形變，發(fā)生彈性形變時物體內(nèi)部將產(chǎn)生恢復原狀的內(nèi)應力。設有一截面為S,長度為Lo的均勻棒狀（或線狀）材料，受拉力 F拉伸時，伸長了 AL，其單位面積截面所受到的拉力I稱為脅強，而單位長度的伸長量¥稱為脅變。根據(jù)胡克定律，在彈性形變范圍內(nèi)，棒狀（或線狀）固體脅變與它所受的脅強成正比:旦丫 ASLo其比例系數(shù)丫取決于固體材料的性質(zhì)，反應了材料形變和內(nèi)應力之間的關系, 模量。稱為楊氏彈性丫且SAL(1)本實驗是測定某一種型號鋼絲的楊氏彈性模量，其中 F可以由所掛的砝碼的重

8、量求出, 截面積S可以通過螺旋測微計測量金屬絲的直徑計算得出，量，但AL由于其值非常微小，用常規(guī)的測L0可用米尺等常規(guī)的測量器具測量方法很難精確測量。本實驗將用放大法“光杠桿鏡”來測定這一微小的長度改變量 AL 0左側(cè)曲尺狀物為光杠桿鏡，M是反射鏡，b即所謂光杠桿鏡短臂的桿長，0端為b邊的固定端,b邊的另一端則隨被測鋼絲的伸長、縮短而下降、上升，從而改變了 M鏡法線的方向，使得 鋼絲原長為Lo時，從一個調(diào)節(jié)好的位于圖右側(cè)的望遠鏡看 M鏡中標尺像的讀數(shù)為ni;而鋼絲受力伸長后，光杠桿鏡的位置變?yōu)樘摼€所示，此時從望遠鏡上看到的標尺像的讀數(shù)變?yōu)橛晒饴房赡婵梢缘弥?這樣，鋼絲的微小伸長量AL，對應光杠

9、桿鏡的角度變化量d，而對應的光杠桿鏡中標尺讀數(shù) 變化則為An=ni-n2 0由光路可逆可以得知，in對光杠桿鏡的張角應為 西。從圖2中用幾何 方法可以得出:tgzn2DniYn將（2）式和（3）式聯(lián)列后得:式中仙=|n2 -n1，相當于光杠桿鏡的長臂端 D的位移。其中的2D叫做光杠桿鏡的放大倍數(shù)，由于D >> b,所以in >>AL，從而獲得對微小量的b線性放大，提高了乩的測量精度。這種測量方法被稱為放大法。由于該方法具有性能穩(wěn)定、精度高，而且是線性放大等優(yōu) 點，所以在設計各類測試儀器中有著廣泛的應用?？紤]到金屬絲受外力作用時存在著彈性滯后效應，也就是說鋼絲受到拉伸力作

10、用時，并 不能立即伸長到應有的長度Li （ Li =Lo +汕），而只能伸長到L -弘0同樣,當鋼絲受到的拉伸力一旦減小時，也不能馬上縮短到應有的長度Li，僅縮短到L + S Li。因此實驗時測出的并不是金屬絲應有的伸長或收縮的實際長度。為了消除彈性滯后效應引起的系統(tǒng)誤差，測量中應 包括增加拉伸力以及對應地減少拉伸力這一對稱測量過程，實驗中可以采用增加和減少砝碼 的辦法實現(xiàn)。只要在增、減相應重量時，金屬絲伸縮量取平均，就可以消除滯后量dL-i的影響。Li 二！】增+ L 減=2忙0+乩一6Li)+(Lo+ALi+$Li)】=Lo+ALi四、實驗儀器楊氏模量儀；螺旋測微器；游標尺；鋼卷尺和米尺；

11、望遠鏡（附標尺）。五、實驗內(nèi)容（一）儀器調(diào)整1、楊氏彈性模量測定儀底座調(diào)節(jié)水平;2、平面鏡鏡面放置與測定儀平面垂直;3、將望遠鏡放置在平面鏡正前方 1.5-2.0m左右位置上；4、粗調(diào)望遠鏡：將鏡面中心、標尺零點、望遠鏡調(diào)節(jié)等高，望遠鏡上的缺口、準星對準 平面鏡中心，并能在望遠鏡外看到尺子的像;5、調(diào)節(jié)物鏡焦距能看到尺子清晰的像，調(diào)節(jié)目鏡焦距能清晰的看到叉絲;6調(diào)節(jié)叉絲在標尺±化口以內(nèi)，并使得視差不超過半格。（二）測量1、計下無掛物時刻度尺的讀數(shù)X0；2、 依次掛上320g的砝碼，五次，計下 X0'、X1'、X2 '、X3'、X4'、X5；3、

12、依次取下320g的砝碼，五次，計下 X5"、為"、X3"、X2"、為"、X0"；4、 用米尺測量出金屬絲的長度 L （兩卡口之間的金屬絲）、鏡面到尺子的距離D;5、用游標卡尺測量出光杠桿 X、用螺旋測微器測量出金屬絲直徑 d（三）實驗中的注意事項1. 鋼絲的兩端一定要夾緊，一來減小系統(tǒng)誤差，二來避免砝碼加重后拉脫而砸壞實驗裝置。2. 在測讀伸長變化的整個過程中，不能碰動望遠鏡及其安放的桌子，否則重新開始測讀。3. 被測鋼絲一定要保持平直，以免將鋼絲拉直的過程誤測為伸長量，導致測量結(jié)果謬誤。4. 增減砝碼時要注意砝碼的質(zhì)量是否都是 32

13、0g,并且不能碰到光杠桿鏡鏡。5.望遠鏡有一定的調(diào)焦范圍，不能過分用力擰動調(diào)焦旋鈕。六、實驗數(shù)據(jù)處理實驗測量時，多次測量的算術平均值最接近于真值。但是簡單的求一下平均還是不能達 到最好效果，我們多采用逐差法來處理這些數(shù)據(jù)。表1.1.1鋼絲伸長量數(shù)據(jù)記錄表實驗砝碼質(zhì)量加砝碼讀減砝碼讀平均值光標偏移量標準偏序號m/kg數(shù) X' /cm數(shù) X "/cmX/cmX差X002.22.162.180.24310.3202.452.422.4350.24220.320 咒 22.682.652.6650.2450.000930.320 x32.922.92.9140.320 X 43.15

14、3.173.16X=0.24350.320 x53.43.43.4 X的A類不確定度：U A=0.0009cm X的B類不確定度：LB=0.028cm X的總不確定度： X =0.028cm表1.1.2金屬絲直徑數(shù)據(jù)記錄表測量次數(shù)12345平均值d/mm0.3000.2800.3000. 2800.3000.292d的A類不確定度：U=0.004mmd的B類不確定度：U=0.004mmLA=0.028cmd的總不確定度：Ad =0.004mmL的B類不確定度:U=0.115cmL的總不確定度：也 L =0.118cm測量次數(shù)123平均值D/cm121.2121.4121.3121.3表1.1.

15、4反射鏡與標尺的距離數(shù)據(jù)記錄D的A類不確定度：U=0.056cm測量次數(shù)123平均值L/cm48.548.448.548.46表1.1.3金屬絲的長度數(shù)據(jù)記錄表L的A類不確定度:D的B類不確定度：U=0.28cmD的總不確定度：AD =0.285cm表1.1.4光杠桿臂長測量次數(shù)123平均值b/cm9.2009.1009.2009.200b的A類不確定度：U=0.057cmb的B類不確定度：U=0.028cmb的總不確定度：心 b=0.063cm楊氏模量：8FLDY - 2兀d x X8 M.96 80 沢 48.4621 .30 “0 二=2.090 "5 /m23 2_23.14

16、 x(0.300 x 10) x 9.2>M00.73咒1013不確定度：IL丿ID丿I d丿陛丫十電丫昇空丫畀2竺丫+色丫 lx丿=0.005 N/m2楊氏模量的結(jié)果的標準表示式：Y=Y± C = (2.090 X 1011 ±5X 10- 3) N/rf參考值：Y0= (2.000 2.100 )X 1011N/ rf七、誤差分析誤差分析：通過查閱相關資料可得，鋼的理論彈性模量約為Y0= (2.000 2.100) X 1011N/ rf,不妨取Y0=2.100 X1011N/ rf作為真值的估計值，并以此計算絕對誤差與相對誤差:相對誤差：M=Y- Y0= (2.

17、090 X 1011-2.100 X 1011) N/ rf =0.01 X 1011N/ rf絕對誤差：M/ 丫0=(0.01 X 1011) /(2.100 X 1011)4.76%可以看出，實驗的誤差是比較小的。下面估算各測量不確定度對最終結(jié)果的不確定度的 貢獻：表1.1.5各測量量的相對不確定度7 l/L7 d/D7 b/b7 d/d7 x/X0.024%0.023%0.68%0.14%12%可見，（7 b/b與（7 x/X對楊氏模量的影響比較大。上述不確定度分量主要來自儀器誤差， 因此很難再通過改善測量方法來提高準確度。 反過 來也說明本實驗在測量方法上的安排上是合理的。 b與X的

18、測量中采取了多次測量的措施， 其中對b的測量沒有給丫帶入很大的誤差，但X的測量則帶入了很大的誤差，故而在對 X的 測量可能存在較大問題。F面對X帶來的誤差可能性進行分析：由于在實驗中，通過光杠桿觀察標尺像的讀數(shù)時,視差的影響，在讀取標尺讀數(shù) R時，很可能會出現(xiàn)粗大誤差。由公式 可變形得到：Y= fL *F故隨著F的線性增加，X也應該作線性增加，考慮輕微的擾動，就會使得標尺像出現(xiàn)晃動，嚴重影響了讀數(shù)的準確性。同時由于未能完全消除応d2人L到多次測量帶來的隨機誤差，測量值應該圍繞著該常數(shù)作上下波動。1、楊氏彈性模量的百分差在 4.5%到一0.5%之間,該測量值在參考值區(qū)間內(nèi)，誤差一般。 其誤差產(chǎn)生

19、的主要原因：根據(jù)楊氏彈性模量的誤差傳遞公式可知，誤差主要取決于金屬絲的 微小變化量和金屬絲的直徑，由于平臺上的圓柱形卡頭上下伸縮存在系統(tǒng)誤差，用望遠鏡讀 取微小變化量時存在隨機誤差。2、測量金屬絲直徑時，由于存在橢圓形，故測出的直徑存在系統(tǒng)誤差和隨機誤差。3、實驗測數(shù)據(jù)時，由于金屬絲沒有絕對靜止，讀數(shù)時存在隨機誤差。4、米尺使用時常常沒有拉直，存在一定的誤差八、結(jié)果討論1.下卡頭與平臺間的摩擦楊氏彈性模量儀的下卡頭與平臺中圓孔內(nèi)壁之間的間隙很小。如果楊氏彈性模量不豎直， 下卡頭受平臺中圓孔限制，與上卡頭的中心軸線不在同一豎直線上，上、下卡頭之間的金屬絲 不豎直,下卡頭與圓孔內(nèi)壁接觸發(fā)生摩擦.增

20、加砝碼時，下卡頭運動方向向下，摩擦力向上，金 屬絲所受的實際拉力小于名義上的載荷；減砝碼時，下卡運動方向向上，摩擦力方向向下，金屬 絲所受的實際拉力大于名義上的載荷。導致了砝碼數(shù)相同時，金屬絲在減載時的長度大于加載時的長度載時的讀數(shù)總是大于加載時的讀數(shù)。數(shù)據(jù)處理時，對加載和減載時的數(shù)據(jù)取平均，可以減小甚至消除摩擦因素對結(jié)果的影響，從而提高結(jié)果的準確度，但精密度不高。2. 彈性滯后效應有人提出，試樣受力并不立即伸長到應有數(shù)值，反之，撤去后也不立即恢復原狀，形變量需 一段恢復時間，實際測量是在加（或減）砝碼后待標尺像基本停止晃動就記錄讀數(shù)，這樣測出的 讀數(shù)是否反映了金屬絲的形變量？為此，觀察一定載

21、荷（砝碼托上放五個砝碼）下標尺讀數(shù)隨時間變化的情況，隨時間的變化，待標尺基本停止晃動即可讀數(shù)讀數(shù)誤差之內(nèi)，可以認為金屬絲的形變產(chǎn)生是瞬尺讀數(shù)的變化是隨機的，且起伏較小完全在儀器時的，待標尺基本停止晃動即 可讀數(shù)之內(nèi)，可以認為金屬絲的形變產(chǎn)生是瞬時的 ，待標尺基本停止晃動即可讀數(shù)。3. 范性形變實際上,100N的力遠不足以導致實驗所用的金屬絲產(chǎn)生范性形變，但加砝碼時動作太猛，瞬時的沖力可能超過其彈性極限，造成金屬絲的一個不可逆的伸長，產(chǎn)生“增重時形變大”的 假象。4. 儀器支架受力伸縮兩根支柱受力發(fā)生的形變會附加在金屬絲的軸向形變中通過光杠桿體現(xiàn)出來，加載時支 柱變短,測得的形變比金屬絲形變大，

22、加載越重，附加的形變越大。5. 金屬絲存在彎曲在托盤上放一至兩個砝碼預拉伸金屬絲，可能不足以完全消除金屬絲的彎曲，余下的彎曲 會在繼續(xù)加載的過程中逐漸消除，在減小載荷的過程中又再次出現(xiàn)，這些變化加入到了金屬絲 的軸向形變中。以上分析了可能影響b測量結(jié)果的五種因素，金屬絲可能存在的彎曲；在立柱不豎直時 下卡頭與平臺間的摩擦；金屬絲本身的彈性滯后效應；范性形變；儀器支架受力伸縮等對結(jié)果 有一定的影響，彈性滯后效應對結(jié)果無影響.其中對加載和減載時的標尺讀數(shù)不一致有影響 的是下卡頭與平臺間的摩擦和范性形變等因素.為了提高實驗的精確度應盡量消除金屬絲本 身的彎曲，在目測基本無彎曲情況下適當增加一至兩個砝

23、碼 ；加、減砝碼時要輕放輕拿，減小砝碼盤的擺動和上下振動；標尺像基本停止晃動時即讀取數(shù)據(jù).九、實驗的改進在實驗中通過親身經(jīng)歷，我們組總結(jié)出本實驗中可以做出改進的幾個方面：1、測量鋼絲長度 L 的改進。 在測量鋼絲長度 L 時，由于鋼絲上下端裝有緊固夾頭，同 時鋼絲處于豎直拉長狀態(tài)，這給測量帶來很大不便。一來由于緊固夾頭的阻礙，很難將鋼卷 尺貼近鋼絲，而必須將鋼尺放置在距離鋼絲有一定距離的位置進行測量，這樣由于人眼讀數(shù)的視差，必然會減低讀數(shù)準確度；二來由于鋼絲處于豎直拉長狀態(tài)，測量者要將鋼卷尺豎直 拉長后再去讀數(shù)，這樣就很難保證視線與刻度對齊，從而產(chǎn)生視差，降低讀數(shù)精度。針對這 個問題，可以考慮

24、將鋼卷尺和固定鋼絲的裝置的一端固連在一起，并使得鋼卷尺盡量靠近細鋼絲。需要讀數(shù)的時候，將鋼卷尺拉出，由于鋼卷尺的一端固定，這將大大降低了單人操作 時的難度，可以提高測量精度。2 、測量鏡尺間距 S 的改進。 在測量鏡尺間距 D 時，由于距離較遠，很難保證鋼卷尺水平放置、不彎曲而且兩端對齊，顯然這樣帶來的誤差將會相當大。為了減少該誤差，可以參考光學實驗中測量光學元件間距時采用帶刻度的光具座的方法，將望遠鏡、鋼絲固定裝置置 于一個帶有刻度的導軌上，從而簡化測量和提高精度。3、測量光杠桿前后足間距 b 的改進。 在測量光杠桿前后足間距 b 時，不能保證完全是 垂直距離，同時由于光杠桿的尺寸和形狀問題

25、，也會使得游標卡尺不能很好地卡緊前后足。可以考慮將光杠桿置于白紙上，用鉛筆描出光杠桿三足位置，然后連接兩個后足，再過前足作后足的垂線，測量前足到垂足的距離，則可以比較簡便地測出前后足間距。但是這樣操作 則不能用游標卡尺測量前后足間距，故而將會損失一定測量精度。4、測量視伸長 X 的改進。 由于采用了光杠桿多次成像的方法放大了微小位移，故而對 原來位移的微小擾動，也會同時放大成相當大的干擾，從而影響讀取視伸長數(shù)值的精確度。在實驗中我發(fā)現(xiàn)，望遠鏡中的標尺像總是在晃動，很難保證叉絲保持對齊某個刻度線，嚴重 的時候叉絲對準的刻度甚至會有一個相當大的變動范圍， 大大超過儀器本身的測量誤差限度。 考慮到視

26、伸長 X 對本實驗精確度的影響極大， 我認為應該著重改善這個問題。 首先應該盡可 能地減少鋼絲受到的擾動。實驗時應該盡量小心，保持桌面的平穩(wěn)，并且盡量在標尺像晃動 不太劇烈的時候迅速讀數(shù)。 其次應該通過多次讀取數(shù)值來消減誤差。在加力和減力后，應該 在標尺晃動不太劇烈時，讀取幾組數(shù)據(jù)，然后再求平均，通過平均的作用消減讀取位置偏離 真實位置的誤差。 再次應該在條件允許下改善實驗設備。由于標尺像在不斷晃動，要在它晃動的時候看清對齊的刻度并估讀數(shù)字是很困難的，所以如果條件允許，可以將望遠鏡改進為 帶有攝像功能的攝像望遠鏡。在標尺像晃動不太劇烈時，拍攝幾組照片，之后再讀取靜止的 照片中的讀數(shù)，此時就能獲

27、得更好的精確度。十、不確定度的簡介一般來說，測量方法的缺陷導致測結(jié)果出現(xiàn)暝差。從傳統(tǒng)意義上講，誤差可視為由兩個分量組成，即隨機誤差和系統(tǒng)誤差。隨機誤差是由于術意料到的變化或影n自量的隨時間和 空間變化所致，這種變化的影響導致被測量重復測值的變化，測量結(jié)果的隨機誤差不能借助修正進行補償，但可通過增加觀測次數(shù)而減少，按傳統(tǒng)來講，一系列觀測值的算術平均的實 驗標準偏差就是平均的隨機誤差，但目前尚無法知道。由于上述影響產(chǎn)生的平均值誤差的確 切值，系統(tǒng)誤差如隨機誤差一樣也不能消除， 但通?？梢詼p少。 同樣，通常不可能確切掌握。由于系統(tǒng)誤差影響的補償不理想而產(chǎn)生的誤差。鑒于上述理由，誤差是一種理想化的概念

28、，不能確切知道。由于觀測值的隨機變化 （隨機影響、系統(tǒng)影響修正值的不適當確定及對某些物理現(xiàn)象的不完全了解， 致使復現(xiàn)量的測量不盡完美， 因此，修正的測量結(jié)果不是被測量值。無論是復現(xiàn)量的值還是被測量的值都不可能準確知道，能夠知道的只是它們的估計值。根據(jù)上述理由，用測量不確定度這一概念來替代統(tǒng)的誤差概念。按照國家標準規(guī)定，測量不確定 度是指 “通常按給定的似然估計表征被測量的真值所處的量值范圍的評定結(jié)果 ”，這里所指的“似然估計是指通過測量得 出的不確定度的置信水平。測量不確定度未必是測量結(jié)果接近于 被測量值近似的指示值，它僅為接近于與目前的知識相符的蛀佳值近似性的估計。因此，不 確定度表達這樣一個事實即對于一個己知被測量及其測量結(jié)果而言， 分散在四周 的不是一個 值而是無數(shù)個值，這些值與所有的觀測值、數(shù)據(jù)及一個人對物理世界的解完全相符，而具有 不同程度可靠性的值被認為是測量造成的。故此，我們有理由認為用不確定度來表測量結(jié)果 比用傳統(tǒng)的誤差更合理，更能反映測量的真實結(jié)果。測量不確定度一般包括許多分量，其些 分量可根據(jù)系列測量結(jié)果的統(tǒng)計分布算出， 并用實驗標準偏差表征， 這種叫做 A 類不確定度。 其他一些分量用非統(tǒng)計方法評定，也可用標準偏差表征，這種叫做 B 類不確定度。 A ， B 兩 類不確定度合成后乘以覆蓋園子