實驗方法

各種實驗方法及實驗技巧

導出單位

導出單位 (Derived Unit)
國立臺灣大學物理系 周文鴻

在國際單位制 (SI unit) 中有七種基本單位:長度單位(公尺 m)、質量單位(公斤 kg)、時間單位(秒 s)、電流單位(安培 A)、溫度單位(克爾文 K)、數量單位(莫耳 mol)以及亮度單位(燭光 cd),對應著七種物理量(可參考科學Online上《基本量》一文)。其餘的物理量都可由這七種基本物理量推導出來,而他們對應的單位稱作導出單位。

基本量

基本量 (Fundamental Quantity)
國立臺灣大學物理系 蔡雨錡

當我們想要表達一個物體的物理性質的時候,會使用量度單位來當表示該特性(物理量)的大小程度。量度單位不統一,在交換資料或是溝通上會有諸多不便,在歷史上就曾有機組人員將英制跟公制單位搞混而造成飛機墜毀的意外事件。

測微器

測微器(Micrometer)
國立臺灣大學物理學系 陳昱璟

測微器 (micrometer),有時又被稱作螺旋測微器,是一種利用螺旋放大的原理進行精確測量的儀器,多用在測量厚度或是長度較小的物品。現存的歷史紀錄中,1848 年,Jean Laurent Palmer 在巴黎發明第一個類似的儀器,並取得專利。因此,測微器也被稱作 Palmer micrometer。

實驗設計 (Design of Experiment)

實驗設計 (Design of Experiment)
國立台南第一高級中學二年級陳奕廷/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師修改/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

實驗是一種特定的方法,用在科學探究或個人的疑惑上,通常是為了研究因果關係。實驗的目的常是為了檢驗一個假設(對一個現象或因果關係的機制所提出的暫時解釋)。在系統內去改變一個獨立的變因,然後研究其對實驗結果的影響。在實驗設計時有以下兩個基本考量:

1. 實驗過程中,一次只能有一個操縱變因有系統的改變,換句話說,實驗過程中其他變因皆要維持不變,排除其他存疑的變因的影響。

觀測研究 〈Observational Study〉

觀測研究 〈Observational Study〉
國立台南第一高級中學物理科王俊乃教師

統計上,「觀測研究」是指研究的主題針對指定的群組對其所受的變因造成的影響來進行推論(相對於控制群組control group)這是超出研究者的控制之外的。這與「操控實驗controlled experiments」有顯著的不同,例如隨機操控嘗試randomized controlled trials,其中的每一個主題都是測量之前隨機指派給某個群組或控制群組。

自然科學(Natural Science)與社會科學(Social Science)的實驗

自然科學(Natural Science)與社會科學(Social Science)的實驗
國立台南第一高級中學二年級陳奕廷/國立台南第一高級中學物理科王俊乃教師修改

在某些科學領域中,例如物理、化學,科學家要達到實驗的要求比較容易也就是各項測量需客觀且準確,而且可以控制實驗的變因在實驗的過程中保持不變。但另一方面,在生物及醫學這類科學領域,實驗過程中不易確定各項便因是否維持穩定不變。對於社會科學的實驗而言,要確定實驗結果的判定方法是否客觀是一個困難之處。

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