대학 실험 리포트 쓰는법에 대해
많은 대학 물리 실험에서
오차의 정의가
오차 = (실험값/이론값 ) -1
로정의한다.
이 오차는 리포트에 중요한 값이 아니다.
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그럼 중요한 오차는.
예를 길이를 측정해서 들어 5번 측정해서 1mm ,2mm ,3mm ,4mm ,5mm (어이없겠지만...)가 나왔다고 하자
이값의 평균은 3이고 표준편차는 1 mm이다. 그리고 표준오차는 0.45 mm 이다.
사람이 읽을수있는 눈금 예를들어 1mm 눈금자면 0.5mm 의 오차가 생겻을것이고
자의 노화 자가 늘어져 잘못측정 가능성 0.1mm ( 논문쓸 데이터라면 정밀한 조사가 혹은 기기 보정이 필요하지만 대학물리실험에는 추정치를 적어도 뭐라할사람 없다.)
측정시 자가 삐뚤어질경우 길이가 늘어날수있을가능성 0.3 mm
— 기기사용에 의한 오차 0.3 mm
- 오차에대해 추정치 혹은 자기생각이라도 숫자를 집어넣어라.
- "측정을 잘못했다" 가 아니라 “잘못 측정해서 0.3 mm 오차가 났을 것이다."
그리하여 측정값은 결론은 3 ± (0.45(표준오차) + 0.5 + 0.1+0.3 ) 즉. 3 ± 1.26 이된다.
측정값 3 ± 1.26 mm
오차를 전부 더한 후 앞에 ± 을 붙이는게 맘에 안들겠지만. … 학부 1학년이니 그냥 덧샘으로 했다. 오차연산을 교수나 조교가 가르치지 않았다면, 재대로된 오차연산은 대학원가면 배워라.
= 예를 들어 이론값이 2 이라고 치면
“측정값과 이론값의 비는 0.5 이나 측정값 3 mm ± 1.26 mm (1.74 ~4.26)는 이론값 2.0 mm과 오차범위 안에서 일치한다"라고 결론지어야 한다.
= 다른예로 이론치가 1일경우 0.74 혹은 3.26까지 혹은 그이상의 전혀 알수없는 이유가 생겼다.
"3± 1.26 과 이론값의 1.0 최소 0.74 혹은 그이상 차이나나나 이를 전혀 알수가 없다. "
마지막에 “0.74 mm이상의 전혀 알수없는 오차 “ 라고 적어도 된다.
혹은 “이 장비는 3/1의 보정값이 필요하다.“ 라고 결론 지어라.
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팁
- 리포트 쓰는 여러분은 얼마나 많은 종류의 오차가 날지를 고민을 해야한다. 실험/이론-1 이 10 이 나오더라도
끼워 마출 노력을 했냐 안했냐가 리포트 점수 요인이다. (리포트니 끼워 맞추지 논문은 굉장히 조심해야하는 부분이다.)
- 표준오차 없는 리포트는 점수주기 힘들다. 이건 실험 안한거나 다름없다. 적어도 2번은 측정해라.. 그래야지 표준오차를 구한다.
- 측정값/이론값 -1 의 값은 측정기기 회사에 중요한값이지 여러분에게 중요한값이 아니다. 예를 들어 이론값이 0에 가까운경우 측정값 이론값 비는 커질수밖에 없는걸 명심.
- 글로 서술뒤 마지막에 표로 만들어 리스트 작성후 각각의 값을 적는것도 바람직하다. 글만 있으면 채점자가 잘 놓친다.
표준오차 : 0.45 mm
기기 분해능 : 0.5 mm
기기 노화 : 0.1 mm
…
총 1.26 mm
- 위의 예시에서 3이 이론값이라 측정/이론-1 =0 이나오더라도 각 오차의 요인을 분석후
"측정값 3 ± 1.26은 이론값 3과 일치하다." 라고 결론 내어야한다.
- 채점자 입장에서 실험리포트는 “심각하게" 헛소리 하지 않는 이상 많이 적으면 점수 잘줄수밖에 없다.
"측정/이론 -1 = 0 이라 우린 실험 잘했다"는 감점할수 밖에없다.
- "측정/이론 -1 = 10 이라 점수 깍는 조교가있으면 리포트 들고 교수찾아가라."
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참고.
*1정밀 측정 실험에서 측정기기 한계에 다다를 정도로 정밀측정하므로 실험값과 기댓값과 50% 차이 정도 나는경우가 많다. "3 ± 1.26 는 2와 오차범위에서 일치하다” 이정도 결론의 논문은 다반사다.
*2 아마 여러분이 만지는 기기는 왠만하면 노화로 한계에 도달해있을것이다.
*3 연구실들어가면 오차"연산"에 대해 머리가 뽀개질것이다. 대부분 선배가 혹은 교수님이 시킨대로 오차 연산 하겠지만.. 오차연산 및 측정정확도에 관한 교과서가 있다 석사 1학년 이면 몰라도 학부생에겐 비추이다.교과서를 아주 대강 이해하면 박사 졸업할때쯤이 될것이다.
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