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1.10: 测量不确定度:阅读仪器
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Uncertainty in Measurement: Reading Instruments
 
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1.10: 测量不确定度:阅读仪器

计数是没有不确定性的测量类型,前提是要计算的对象数量在此过程中不发生变化。这样的测量会得出准确的数字。例如,通过对纸箱中的鸡蛋计数,可以准确确定纸箱中有多少个鸡蛋。同样的,所定义的数量的数字也是准确的。例如,1英尺精确为12英寸,1英寸精确为2.54厘米,1克精确为0.001千克。但是,由于所使用的测量过程的实际限制,因此无法确定除计数以外的其他测量方法得出的数量。

有效数字

每次测量都有一定的不确定性,这取决于所使用的设备(以及用户的能力)。例如,通过读取弯月面的底部来测量刻度量筒中的液体量。液体弯曲表面上的最低点。假设弯液面的底部在15到16标记之间;这意味着液体体积肯定大于15 毫升但小于16 毫升。弯液面似乎更接近16毫升标记,因此液体的合理估计应为16.6毫升。在此测量值中,数字1和6是确定的,但位于小数点后一位的最后一位6是估计值。有些人可能会估计弯月面位置与每个标记的距离相等,并将小数点后一位数字估计为5,而其他人可能认为它甚至更接近16 毫升标记并估计为7。此量筒上的刻度有1 毫升刻度;因此,体积可以精确到0.1 毫升。同样,标准电子天平的四分之一质量为5.74 克。数字5和7是确定的,数字4表示四分之一的质量可能在5.73到5.75克之间。四分之一重约5.74克,测量中的名义不确定度为 + 0.01克。如果将硬币放在更敏感的天平上称重,则质量可能为5.743克。这意味着它的质量在5.742至5.744克之间,不确定度为0.001克。

本文改编自 Openstax,化学2e,第1.5节:测量不确定度,准确性和精确度。

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