Графический способ представления результатов измерений

При обработке результатов большого числа измерений часто пользуются графическим способом. Так поступают, например, если требуется проследить, какова зависимость вязкости от температуры, сопротивления проводника от температуры, момента инерции тела от расстояния до центра тяжести, от оси вращения и т. д.

Графиком называют геометрическое изображение всех точек, координаты которых связаны какой-либо функциональной зависимостью. Располагая рядом значений независимых величин, можно для наглядного изображения характера связи этих величин построить график.

При построении графиков следует руководствоваться рядом правил.

1. Графики стоят на бумаге с миллиметровой или другой специальной сеткой. Размер бумаги определяется интервалом изменения величин и выбранным для них масштабом(но не наоборот!).

2. По оси ординат откладывают значения функции, по оси абсцисс – значения аргумента. Например, при изучении вольтамперной характеристики резистора I = f (U) на оси ординат откладывают силу тока I, на оси абсцисс – напряжение U.

3. На каждой из осей приводят только тот интервал изменения соответствующей физической величины, в котором велось исследование. (Совсем не обязательно, чтобы на графике помещалось начало координат, т. е. точка 00).

4. Масштаб графика выбирают не произвольно и не по размеру имеющегося кусочка миллиметровой бумаги. Он определяется абсолютными погрешностями тех величин, которые откладываются по осям. Масштаб по каждой из осей выбирают независимо друг от друга.

5. На осях указывают обозначения и единицы измерения соответствующих физических величин. В случае очень больших или очень малых величин множители, определяющие порядок чисел, рекомендуется учитывать при обозначении. Иногда бывает удобно по осям откладывать не сами физические величины, а пропорциональные им числа, например, показания какого-либо прибора непосредственно в делениях шкалы.

6. Шкалы на осях, как правило, наносят в виде равноотстоящих чисел. Выбор этих чисел и частота их разметок в каждом конкретном случае должны обеспечивать наибольшую простоту, удобство нанесения и чтения шкалы.

7. Кривую по нанесенным точкам проводят плавно, без изломов и перегибов, так чтобы она располагалась возможно ближе ко всем точкам, и по обе ее стороны оказывалось приблизительно равное их количество. Не следует стремиться проводить кривую через каждую точку! Ведь точка на графике – это результат измерения. Он не абсолютно верен, в нем содержатся погрешности. Отклонение точек от кривой отражает наличие погрешностей, это объективный и закономерный факт.

8. Погрешности измерения(если они известны) на графике указываются в виде черточек длиной 2 Dy b 2Dx(функции по вертикали, аргумента по горизонтали).

9. Каждый график подписывают; в подписи отражается основное его содержание.

Типичный график студенческой лабораторной работы приводится на

рис. 3.

Рис. 3. Зависимость показателя преломления n кварца от длины волны λ