516-0839/01 – Theory of physical measurements (TFM)
Gurantor department | Institute of Physics | Credits | 3 |
Subject guarantor | prof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D. | Subject version guarantor | prof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 1 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2012/2013 | Year of cancellation | 2015/2016 |
Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Bachelor |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Course objectives as a list of skills due dates:
Identify, name, and reproduce the issue of physical measurement. EXPLAINING important regularities in the theory of the measurement process, the theory of uncertainty and data processing. Demonstrate the ability to apply, uses the acquired knowledge of the above areas in practice. Demonstrate the ability to analyze the physical nature of the problem. Demonstrate the ability to summarize the standard parameters of the problem. Summarize options Rejection physical problem and establish boundaries of applicability of each method.
Teaching methods
Lectures
Summary
Předmět navazuje na základní zkušenosti získané v předmětech Úvod do laboratorních cvičení a rozšiřuje je zejména v teoretické oblasti.
Osnova předmětu:
1. Teorie fyzikálního měřenÍ: Reprodukovatelnost výsledků měření jako základ vědecké metody. Měření jako proces srovnávání. Měřící jednotky – soustava jednotek SI. Kalibrace a certifikace
2. Nejistota měření: Výsledek měření, skutečnost a chyba měření. Nejistota výsledku měření. Statistická standardní nejistota (typu A). Systematická standardní nejistota (typu B). Kombinovaná standardní nejistota. Rozšířená nejistota zvyšuje spolehlivost výsledku měření. Kovarianční zákon a Gaussův zákon šíření nejistoty při nepřímém měření. Pás nejistot funkční závislosti. Zaokrouhlování a číselná formulace výsledku měření. Hrubá chyba a spolehlivost výsledků měření.
3. Přímá měření fyzikálních veličin: Měření délky. Měření úhlu. Měření objemu. Měření času. Měření hmotnosti. Měření teploty. Měření tlaku. Měření elektrického napětí.
4. Schéma experimentu: Návrh experimentu. Obecné formáty grafů fyzikálních závislostí. Realizace experimentu. Záznam výsledků římých měření – formát datové tabulky. Vyhodnocení a fyzikální analýza výsledku experimentu. Publikace výsledků experimentu (vzor laboratorního protokolu). Ukázka laboratorního protokolu.
Compulsory literature:
Recommended literature:
ONLY IN CZECH: Dokument EAL-R2/1997, Český institut pro akreditaci
http://physics.nist.gov/cuu/Units/background.html
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Individual systematic study is supposed.
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
The subject assumes a basic experience gained in the courses Introduction to laboratory exercises.
SYLLABUS:
First PHYSICAL THEORY OF MEASUREMENT
1.1 The reproducibility of the measurement results as the basis of the scientific method 1.2 Measurement as a process of comparison 1.3 Measuring units - System of Units SI 1.4 Calibration and Certification
2. Uncertainty of measurement
2.1 Measurement result, the reality and measurement error 2.2 The uncertainty of the measurement result 2.3 Statistical standard uncertainty (type A) 2.4 Systematic standard uncertainty (type B) 2.5. The combined standard uncertainty of 2.6 Expanded uncertainty increases the reliability of the measurement result 2.7 Covariance Gaussian law and the law of propagation of uncertainty in indirect measurements 2.8 Belt uncertainties functional dependence
2.9 Rounding a numerical formulation of the measurement result 2.10 Gross error and reliability of measurement results
3. Direct measurement of the physical quantity
3.1 Measurement of lengths 3.2 Angle measuring 3.3 Measurement of volume 3.4 Timekeeping 3.5 Weight measurement 3.6 Temperature measurement 3.7 Pressure measurement 3.8 Measurement of voltage
4 SCHEMA EXPERIMENT
4.1 Design of experiment 4.2 General formats of physical dependence graphs 4.3 Realization Experiment 4.4 Record the results of direct measurements - format data table 4.5 Evaluation and analysis of the physical outcome of the experiment 4.6 Publication of the results of the experiment (specimen laboratory report) 4.7. Sample laboratory report
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction