Ważną dziedziną zastosowań komputerów jest wspomaganie dydaktyki. W coraz szerszym zakresie wykorzystuje się je w laboratoriach fizycznych do pobierania, przetwarzania i interpretowania informacji. Możliwość wykonywania, za ich pomocą obliczeń, zarówno numerycznych, jak i symbolicznych, tj. obliczeń, w których działania są wykonywane na oznaczeniach literowych, tak jak to się dzieje w matematyce, powoduje, że przestaje być istotna biegłość w rachunkach. Eksperymentator może w większym stopniu skoncentrować się na technikach pomiarowych, a zaoszczędzony czas poświęcić na wykonanie dodatkowych zadań pomiarowych oraz głębszą analizę otrzymanych wyników. O przydatności komputerów do obliczeń decyduje w głównej mierze jego oprogramowanie. Istnieje wiele programów umożliwiających wykonywanie nie tylko obliczeń numerycznych, lecz również symbolicznych. Do najpopularniejszych zaliczyć należy takie programy jak: Mathematica, Maple, DERIVE oraz Mathcad. Na szczególną uwagę, ze względu na swoje możliwości i stosunkowo niską cenę, zasługuje program DERIVE [1, 2, 3]. W przedstawionym materiale zaprezentowano na przykładach, zastosowanie programu DERIVE do opracowania wyników pomiarów fizycznych. Analogiczne obliczenia można wykonać za pomocą dowolnego programu algebry komputerowej. Kilka przykładowych obliczeń wykonano za pomocą programu Mathematica [4, 5]. Opracowany materiał jest przeznaczony dla studentów mających w programie studiów ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.

Spis treści:

1. Pomiary fizyczne

2. Funkcja rozkładu normalnego

3. Analiza wyników pomiarów wielkości prostych (bezpośrednio mierzonych) i ich niepewności
3.1. Wartość najbardziej prawdopodobna
3.1.1. Pomiary o jednakowej dokładności
3.1.2. Pomiary o niejednakowej dokładności
3.2. Niepewności wielkości bezpośrednio mierzonych
3.2.1. Pomiary o jednakowej dokładności
3.2.2. Pomiary o niejednakowej dokładności
3.3. Zaokrąglanie wyników pomiarów
3.4. Sprawdzanie wiarygodności wyników pomiarów
3.5. Metoda Studenta-Fishera

4. Krzywe regresji
4.1. Regresja liniowa
4.1.1. Pomiary o jednakowej dokładności
4.1.2. Pomiary o niejednakowej dokładności
4.2. Regresja nieliniowa
4.3. Regresja liniowa zależności nieliniowych
4.4. Współczynnik korelacji
4.5. Funkcje aproksymujące wbudowane do programu DERIVE

5. Niepewności wielkości złożonych (mierzonych pośrednio)

6. Optymalizacja układu pomiarowego

7. Analiza wymiarowa

DODATEK A: Stale fizyczne z programów DERIVE i Mathematica

DODATEK B: Wybrane funkcje z programów DERIVE i Mathematica

Literatura