Auswertung der Messdaten

Nachdem der Versuch beendet wurde, hat man die Messdaten vorliegen und muss diese noch auswerten, um beispielsweise einen funktionellen Zusammenhang zwischen den Messgrößen zu überprüfen. Dazu empfiehlt sich die grafische Darstellung der (aufbereiteten) Daten. Außerdem können oft aus den Messdaten allgemeine Konstanten (z.B. Erdbeschleunigung beim Fallversuch) oder auch spezifische Stoffeigenschaften (z.B. Schubmodul beim Torsionsversuch) berechnet werden. Gibt man dann am Ende des Protokolls das Ergebnis an, ist für dieses immer auch die Unsicherheit mit anzugeben. Im Folgenden sollen nützliche Hinweise für die einzelnen Aspekte der Auswertung und Ergebnisangabe gegeben werden.

 

Mess- und Auswertesoftware

Im Grundpraktikum Physik ist auf allen Rechnern das hauseigene Auswerte- und Messprogramm PhysPract installiert. Dieses, aber auch andere Programme (SciDAVis, Origin,...), können für die Messwertdarstellung und -auswertung der Versuche verwendet werden. Es sind jedoch nur Auswerteprogramme geeignet, die die berechneten Ergebnisse mit ihren Standardunsicherheiten angeben, so dass diese dann bei der weiteren Versuchsauswertung berücksichtigt werden können.

Einführung bzw. Hilfe zu PhysPract

Das Auswerteprogramm PhysPract kann auch gern auf dem eigenen PC installiert werden. Es läuft unter Windows ab Version 7.

Installationsdatei

Wer genau wissen möchte, welche mathematischen Verfahren den mit dem Programm möglichen Auswertungen zu Grunde liegen, findet im Folgenden nähere Informationen.

Messunsicherheiten

Das Ziel jeder Messung im Praktikum ist es, den Wert einer physikalischen Größe direkt oder auch indirekt zu ermitteln. Die mehrmalige Wiederholung der Messung mit einem genügend empfindlichen Messgerät liefert im Allgemeinen unterschiedliche Messwerte, welche mehr oder weniger vom unbekannten wahren Wert abweichen. Dabei spielen in der Regel systematische und zufällige Abweichungen eine Rolle. Durch sorgfältige Analyse der Messdaten und der Versuchsbedingungen
wird dann einerseits ein Schätzwert für die Messgröße und andererseits die Messunsicherheit für das Messverfahren ermittelt. Erst durch die Angabe der Messunsicherheit wird es möglich, eine Messung qualitativ zu bewerten und sie damit
mit anderen Messungen vergleichbar zu machen.

Wie man dabei konkret vorgeht, ist in dieser Anleitung detailliert erklärt. Eine kompaktere Darstellung bietet die zugehörige  Checkliste.

 

Musterprotokoll zum Versuch "Federpendel"

Zur Illustration, wie die Auswertung einer Messreihe, die Berechnung der Unsicherheiten und die Angabe der Ergebnisse aussehen können, stellen wir an dieser Stelle ein Musterprotokoll zum Versuch "Federpendel" zur Verfügung. Dieser Versuch ist kein regulärer Versuch im Praktikum. Das Protokoll enthält aber alle wesentlichen Elemente und bietet so eine gute Orientierung, was in ein Protokoll alles hinein gehört. Das theoretische Wissen dazu lernt man im Moodle-Kurs "Praktikumsordnung GP Physik" kennen.

Musterprotokoll zum Versuch "Federpendel"