일반 물리학 실험 (오차론 report)

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목차

1. 오차의 정의
2. 오차의 종류
3. 측정값과 유효숫자
4. 오차의 분포와 신뢰구간
5. 오차의 전파
6. 오차의 전파 적용예

본문내용

□ 오차의 종류
오차는 크게 세가지로 계통오차, 과실오차, 우연오차로 분류하며 오차의 종류와
원인을 규명함으로써 오차를 줄일 수 있다.
▲ 계통오차
◦ 계통오차는 대략 세가지로 분류되며 오차의 크기와 부호를 추정할 수 있고 보정할 수 있는 오차이다.
• 계기오차 : 측정계기의 불완전성 때문에 생기는 오차
예) 자, 온도계, 계기판 등의 눈금이 정확하지 않거나 영점보정이 안된 경우
• 환경오차 : 측정할 때 온도, 습도, 압력 등 외부환경의 영향으로 생기는 오차
예) 측정기구의 온도에 따른 팽창과 수축으로 인한 눈금의 변화, 질량 측정시 공기의 부력에 의한 영향 등
• 개인오차 : 개인이 가지고 있는 습관이나 선입관이 작용하여 생기는 오차
예) 시간을 측정할 때 한 현상이 일어나는 시간을 인식하는 정도가 사람마다 다르다.

▲ 과실오차
◦ 계기의 취급부주의로 생기는 오차를 말한다. 예를 들면 척도의 숫자를 잘못 읽었다든지 계산을 틀리게 하여 생기는 오차이며 실험자가 충분히 주의하여 제거하여야 하는 오차이다.

▲ 우연오차
◦ 주의의 사정으로 측정자가 주의해도 피할 수 없는 불규칙적이고 우발적인 원인에 의해 발생하는 오차를 말하며, 평균값을 사용함으로써 이와같은 우연오차를 작게 할 수는 있으나 보정할 수는 없는 오차이다.
예) 측정시 갑자기 주위환경이 불규칙하게 변화여 측정계기에 영향을 주는 경우
□ 측정값과 유효숫자
측정값에서 자리를 나타내기 위하여 사용하는 0을 자리수라 하며, 자리수가 아닌 모든 숫자를 유효숫자라 한다. 예를 들면 어떤 측정값이 0.0097이면 9앞에 있는 0들은 자리수 이고 9와 7이 유휴숫자이다. 또 측정값이 3000이라면 3뒤에 있는 0들은 자리수인지 유효숫자인지 알 수가 없다. 그래서 유효숫자를 정확하게 나타내기 위해서 과학적인 표시법을 쓰는데, 3000에서 유효숫자가 1자리인 경우 3×103, 유효숫자가 2자리인 경우 3.0×103으로 표시하면 유효숫자를 정확하게 나타낼 수 있다.

참고 자료

일반물리학 실험 <부산대학교 물리학 교재편찬위원회> (2002)