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In diesem Lehrbuch wird der Umgang mit Messdaten und ihren Unsicherheiten in knapper und anschaulicher Weise auf der Grundlage aktueller, international standardisierter Methoden (GUM: ISO/IEC 98-3:2008) dargestellt. Zum leichteren Verständnis wird der Leser in einem einleitenden Kapitel in die Grundlagen der Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung mit Hilfe von anschaulichen Beispielen eingeführt. Es werden grundlegende Kenntnisse über das Wesen von Messabweichungen, über Messunsicherheit und Wahrscheinlichkeitsverteilung, die Bestimmung der kombinierten und erweiterten Messunsicherheit und über Ausgleichsrechnung vermittelt. Der Hauptteil des Buches ist auf die Auswertung von Messdaten zur unmittelbaren Anwendung im Physikalischen Praktikum gerichtet. Für die wesentlichen Typen von Messaufgaben findet der Leser eine Zusammenstellung aller nötigen Formeln zur Bestimmung des Bestwertes und der kombinierten und erweiterten Messunsicherheit sowie praktische Hinweise für die Ermittlung von Unsicherheiten nach Typ B (nichtstatistische Methode).
Zahlreiche durchgerechnete Beispiele geben konkrete Anleitungen und demonstrieren, wie die Ergebnisse ins Praktikumsprotokoll eingehen und wie sie diskutiert werden.
Das vorliegende Kompendium ist sowohl für Studierende in einem Bachelor- oder Lehramtsstudiengang Physik als auch für Studierende in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen mit Nebenfach Physik geeignet.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung.- Kombinatorik.- Wahrscheinlichkeitsrechnung.- Statistik.- Arten von Messabweichungen.- Messunsicherheit und Wahrscheinlichkeitsverteilungen.- Auswertemethode Typ A: Statistische Analyse von Messreihen.- Auswertemethode Typ B: Nichtstatistische Methode.- Auswertung von Messdaten.- Messunsicherheit im Physikalischen Praktikum.
Über den Autor / die Autorin
Thomas Bornath ist Privatdozent für Theoretische Physik an der Universität Rostock.
Günter Walter arbeitete an der Universität Rostock als Experimentalphysiker.
Beide haben langjährige Erfahrungen in der Vorbereitung und Betreuung des Physikalischen Praktikums für Studierende.
Zusammenfassung
In diesem Lehrbuch wird der Umgang mit Messdaten und ihren Unsicherheiten in knapper und anschaulicher Weise auf der Grundlage aktueller, international standardisierter Methoden (GUM: ISO/IEC 98-3:2008) dargestellt. Zum leichteren Verständnis wird der Leser in einem einleitenden Kapitel in die Grundlagen der Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung mit Hilfe von anschaulichen Beispielen eingeführt. Es werden grundlegende Kenntnisse über das Wesen von Messabweichungen, über Messunsicherheit und Wahrscheinlichkeitsverteilung, die Bestimmung der kombinierten und erweiterten Messunsicherheit und über Ausgleichsrechnung vermittelt. Der Hauptteil des Buches ist auf die Auswertung von Messdaten zur unmittelbaren Anwendung im Physikalischen Praktikum gerichtet. Für die wesentlichen Typen von Messaufgaben findet der Leser eine Zusammenstellung aller nötigen Formeln zur Bestimmung des Bestwertes und der kombinierten und erweiterten Messunsicherheit sowie praktische Hinweise für die Ermittlung von Unsicherheiten nach Typ B (nichtstatistische Methode).
Zahlreiche durchgerechnete Beispiele geben konkrete Anleitungen und demonstrieren, wie die Ergebnisse ins Praktikumsprotokoll eingehen und wie sie diskutiert werden.
Das vorliegende Kompendium ist sowohl für Studierende in einem Bachelor- oder Lehramtsstudiengang Physik als auch für Studierende in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen mit Nebenfach Physik geeignet.
