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* 物理学実験I [#md0f7f50]
** 測定 [#wcb7e76a]
*** キログラム原器の終焉 [#w026ae69]
- 2019年5月20日、キログラム原器は基準としての役割を終えた。
-- [[新しいキログラムの定義は、この語呂合わせで覚えよう>https://gendai.ismedia.jp/articles/-/64818?page=2]]山根 一眞氏
-- [[国際単位系(SI)第9版(2019)日本語版>https://unit.aist.go.jp/nmij/public/report/SI_9th/pdf/SI_9th_%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E7%89%88.pdf]] 産業技術総合研究所 計量標準総合センター~
-- 語呂合わせ(自作)~
 プランク定数 6.62607015×10^-34 の
 むむ、次郎はなぜイチゴ?天を見よ!
~
 アボガドロ数 6.02214076×10^23
 6は夫婦、和司(かずし)はなろー兄さん
~
 ボルツマン定数 1.380649×10^−23
 意味は無し無視。句点引く兄さん
~
// 電気素量
//
*** 長さの測定 [#qbf3d4d2]
- ノギスとマイクロメータ
| [[ノギスの読み方のためのビデオ>https://youtu.be/feIQXFfR_oE]](1分) | [[マイクロメータの読み方のためのビデオ>https://youtu.be/e1udwamA_ro]](3分)|h
|#u2b(feIQXFfR_oE) |#u2b(e1udwamA_ro) |
** 実験用データ [#uc911cf4]
*** 誤差の扱い [#h7f57953]
-- 誤差を扱うためのサンプルデータ
//--- [[長さについてのデータ>http://robo.mydns.jp/Lecture/DATA/EXPI/LengthData.xls]]
--- &ref(配布データ2018.xlsx);
--- [[誤差含んだ数値を計算するためのデータ>http://robo.mydns.jp/Lecture/DATA/EXPI/RandomSample2014.xls]]
~
~
** 実験についての補足説明 [#p2cf5005]
*** 対数目盛のグラフの作成 [#ce5b2d29]
-- エクセル2007による散布図で、軸の目盛を対数目盛に変更する方法~
次のような手順で行います。~
+++ 散布図を描きます。
+++ 縦軸の数値のところで右クリックします。~
軸の書式設定を選び、対数目盛のところにチェックマークを入れます。~
これでおしまいです。~
(※ Excel 2013 の場合には、[[ここ(Excel 2013のグラフで対数目盛を表示する)>http://www.relief.jp/itnote/archives/excel-graph-logarithmic-scale.php]]が参考になると思います。)
-- ビデオ(2分04秒)
--- [[Youtube>https://www.youtube.com/watch?v=xh7CS5TteMQ]]~
#u2b(xh7CS5TteMQ,large,left)
#clear
-- ビデオで用いたサンプルデータ~
&ref(対数目盛の設定.xlsx);~
~
*** ヒストグラムの作成 [#t3e82103]
-- エクセル2007による散布図で縦軸誤差範囲と横軸誤差範囲を指定する方法~
次のような手順で行います。~
+++ データを準備する。~
データと、区分けして考える値のリストを準備する。
+++ エクセルのタブから選ぶ~
データ > データ分析 > ヒストグラム 
+++ 頻度を数えるデータを選択する。~
「入力範囲」でデータの範囲を指定する。
+++ データを区分けする値のリストを指定する。~
「データ区間」で指定する。
+++ 出力オプションを適当に選ぶ。
-- ビデオ
--- [[Youtube>https://www.youtube.com/watch?v=pHZ_gJrlBDc]]~
#u2b(pHZ_gJrlBDc,large,left)
#clear
~
*** 誤差つきのグラフを描く [#bf6e1fa8]
-- エクセル2007による散布図で縦軸誤差範囲と横軸誤差範囲を指定する方法~
次のような手順で行います。~
~
+++ データの準備~
散布図を描くための準備を行う。この時、あらかじめ、上下のエラーバーの幅を求めたセルを用意しておく。~
~
+++ 散布図を描く~
この部分は省略。~
~
+++ 暫定的なエラーバーの表示~
グラフをハイライトした状態で、上段のメニューから~
レイアウト→(分析→)誤差範囲→誤差範囲(標準偏差)~
を選ぶ。とりあえず、いい加減なエラーバーがつきます。~
~
+++ 横軸誤差範囲の指定~
横軸方向に伸びたエラーバーを右クリック → 誤差範囲の書式設定 → ユーザー設定 → 値の指定 で、誤差の範囲を記述したセルを指定します。~
~
+++ 縦軸誤差範囲の指定~
同様の操作を繰り返します。~
~
+++ マーカーの削除~
多くの場合、誤差範囲を描くことができたら、データを表すマーカーはいりません。~
不必要だと思ったら削除してしましましょう。~
~
-- ビデオ~
--- 作業の様子をビデオにしました。~
   [[http://robo.mydns.jp/Lecture/VIDEO/EXPI/Graph_With_ErrorBar.wmv_thumbnail.jpg>http://robo.mydns.jp/Lecture/VIDEO/EXPI/Graph_With_ErrorBar.wmv]]
--- [[Youtube>http://youtu.be/qzt96bQwXTE]]~
#u2b(qzt96bQwXTE,large,left)
#clear

-- コメント~
※ この情報は私自身、Web を探しても適切な情報が見つかりませんでした。~
  一度、暫定的に適当な誤差範囲を描かせることがポイントです。~
※ そもそも、エクセルは物理学データを扱うのにいろいろな意味で不向きです。~
  手書きを勧めます。あるいは他のソフトを利用してください。~
~
*** 追加-近似曲線を引く~ [#cba0c843]
-- エクセル2007による散布図で近似した直線を追加します。~
次のような手順で行います。~
+++ 近似曲線を引くときの横軸の値の最小値を記録する。
+++ グラフをクリック → レイアウト → 分析 → 近似曲線 → 線形近似曲線
+++ 近似曲線を右クリック → 近似曲線の書式設定
+++ 後方補外 の欄に 横軸の値の最小値を入力。
+++ 必要に応じて グラフに数式を表示する にチェック。~
-- ビデオ~
--- 作業の様子をビデオにしました。~
   [[http://robo.mydns.jp/Lecture/VIDEO/EXPI/FittingLine.wmv_thumbnail.jpg>http://robo.mydns.jp/Lecture/VIDEO/EXPI/FittingLine.wmv]]
--- [[Youtube>http://youtu.be/7lursc_-mvI]]~
#u2b(7lursc_-mvI,large,left)
#clear
~
*** 最小二乗法による係数と切片の決定 [#t995361b]
-- エクセル2007による散布図用データで最小二乗法で直線を決定する時の係数の計算~
次のような手順で行います。~
~
+++ データの準備~
横軸のデータ、縦軸のデータの他に、結果を表示する場所を 2x2 の4マス分確保します。~
~
+++ 結果を表示する場所の指定~
マウスで上述の4マス分を反転させます。~
~
+++ 関数の入力(前半)~
入力欄に =LINEST( と入力します。~
セル範囲を指定する状態になるので、最初に縦軸の値のセルを指定します。~
カンマを入力して、続いて横軸の値のセルを指定します。~
カンマを入力して、続いて、y切片を計算するなら TRUE (原点を通るなら FALSE)と入力し、~
カンマを入力して、続いて、誤差を計算するなら TRUE (しないなら FALSE )と入力して括弧を閉じます。~
~
+++ 関数の入力(後半)~
括弧を閉じた後、Ctrl キーと Shift キーを押しながら Enter キーを押します。~
単に Enter キーを押すだけではないところがポイントです。~
~
-- ビデオ~
--- 作業の様子をビデオにしました。~
   [[http://robo.mydns.jp/Lecture/VIDEO/EXPI/LINEST.wmv_thumbnail.jpg>http://robo.mydns.jp/Lecture/VIDEO/EXPI/LINEST.wmv]]
--- [[Youtube>http://youtu.be/aRBZbLzMyfg]]版~
#u2b(aRBZbLzMyfg,large,left)
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