大学物理实验数据处理工具——让计算不再头秃
做物理实验最痛苦的是什么?不是搭仪器,不是调光路,而是回到宿舍面对一堆数据时,那种"算不确定度算到怀疑人生"的感觉。
我自己教物理实验这么多年,太理解这种痛苦了。每次实验报告交上来,数据处理部分总是五花八门——有人手算逐差法算错小数点,有人用Excel拉公式拉到崩溃,还有人干脆"编"了一组看起来很像样的数据。
所以我做了一个东西:大学物理实验数据处理工具集,在线直接用,不用装软件,不用写代码,手机也能打开。
地址在这里:https://aphysics.cn/calculate/
目前能做什么
目前已经上线了 22 个计算页面,覆盖了我们学校大物实验的主要项目,分三类来说:
通用工具——不管哪个实验都可能用到:
- 偏差计算:输入数据自动求平均值、标准偏差、A/B类不确定度
- 坐标作图:输入数据直接画散点图,支持导出
- 逐差法:大学物理实验的经典方法,手动算太容易出错
- 不确定度计算:通用型,输入直接出结果
- 理论声速:根据温度算声速,其他实验有时也要查
专项实验数据处理——针对具体实验定制:
- 长度测量(含肖维纳判据剔除异常值)
- 等倾干涉 / 等厚干涉(迈克尔逊干涉仪、牛顿环等)
- 单臂电桥测热敏电阻
- 声速测量
- 复摆测重力加速度
- 液体表面张力系数
- 光电效应(普朗克常量)
- 亥姆霍兹线圈磁场
- 密立根油滴
- 钨的逸出功
- 多普勒效应(含线性拟合+自动画图)
- 杨氏模量
- 波尔共振
- 巨磁电阻
- 光磁共振
- 塞曼效应
每个页面都是针对实验的实际计算公式做的,不是简单的通用计算器。比如密立根油滴那个,空气粘滞系数、修正常数、板间距这些参数都内置好了,你只需要输入电压和下落时间就行。
怎么用
很简单——打开网页,选对应的实验,填数据,点计算,结果就出来了。
支持手机和电脑,数据直接复制粘贴到实验报告里。部分页面(比如多普勒效应)还能自动画拟合直线,省得你拿坐标纸手描。
有些页面我加了密码验证——不是不想让大家用,是防止直接丢进去算答案、不动手理解过程。密码每天会变,上课的时候我会告诉学生。
后续计划
22 个只是开始。后面我还会陆续增加更多实验的数据处理工具,比如:
- 更多光学实验(法布里-珀罗干涉等)
- 近代物理实验相关计算
- 一些数据处理方法的扩展(比如更复杂的拟合、误差传递分析)
如果你有需要的实验项目,或者发现哪个计算有bug,欢迎在 留言板 提出来,也可以去B站 @物理实验猿 私信我。
这个工具集会持续更新,目标很简单:让大家把时间花在理解物理上,而不是花在按计算器上。
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