Messfehler

Mechanik, pp. 27–36

Abstract

„Messen ist eine Kunst“ lautet ein bekannter Spruch über die Experimentalphysik. Auch wenn man diesen Spruch nicht wörtlich nehmen sollte, deutet er ein wichtiges Problem an. Wer eine Messung durchführt, mag sich erhoffen, als Ergebnis den wahren Wert einer Größe zu erhalten, doch dies ist leider nicht so. Es gibt vielfältige Gründe, warum der Messwert vom wahren Wert abweichen wird: Umwelteinflüsse stören die Messung, die Messgeräte haben nur eine begrenzte Genauigkeit, um nur zwei Beispiele zu nennen. Der Experimentator muss damit leben, dass das Messergebnis nicht den wahren Wert widerspiegelt. Die Kunst besteht darin, dem wahren Wert möglichst nahezukommen. Wir wollen dies etwas formalisieren: Die Abweichung eines aus Messungen gewonnenen Wertes vom wahren Wert der Messgröße wird Messfehler $$\Updelta x$$ genannt. Die Definition lautet 3.1 $$\Updelta x=x_{i}-x_{w}$$ Hier ist $$x_{i}$$ der Messwert und $$x_{w}$$ der wahre Wert. Zu den Aufgaben des Experimentators gehört es nicht nur, ein Messverfahren zu entwickeln, das den Messfehler in akzeptablem Rahmen hält, sondern auch diesen der Größe nach zu bestimmen. In vielen Fällen ist diese Aufgabe schwieriger und aufwendiger als die eigentliche Messung. Die Definition aus Gl. 3.1 ist für die Bestimmung des Messfehlers nutzlos, da man den wahren Wert nicht kennt. Man muss daher versuchen, den Messfehler auf anderem Wege abzuschätzen. Wie dies im Einzelnen geht, erlernen Sie im Rahmen der physikalischen Praktika. Es würde den Umfang dieses Buches sprengen.

Authors 2

1. Stefan Roth Aachen

   RWTH Aachen University

   Affiliation as printed

   RWTH Aachen, Aachen, Deutschland

2. A. Stahl corresponding Aachen

   RWTH Aachen University

   Affiliation as printed

   RWTH Aachen, Aachen, Deutschland