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Messfehler und Abweichungen in der Physik

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 5 min
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Steckbrief

Wo gemessen wird, gibt es auch Messfehler. Diese Fehler muss man abschätzen können: Sind sie relevant? Kann man sie außer Acht lassen?

Es gibt einige mathematische Tools, die einem helfen, in diesen Fällen die richtige Entscheidung zu treffen oder eine entsprechende Abschätzung machen zu können. Zu diesen Tools gehören der Mittelwert und die Standardabweichung. Der Mittelwert gibt den Durchschnitt an, der sich aus allen Messwerten errechnet. Die Standardabweichung (in der ersten Ordnung) gibt den Bereich an, in dem sich 68% aller Messwerte befinden.

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    Messfehler

    Systematischer und zufälliger Fehler

    Es gibt systematische und zufällige Fehler. Systematische Fehler (fehlerhafte Messgeräte, unberücksichtigte Parameter etc.) müssen erkannt und beseitigt werden, zufällige Fehler können nur mit statistischen Methoden abgeschätzt werden.

    Absolute und relative Messfehler

    Der Messfehler Equation ist unabhängig von der Größe Equation. Δ steht hier für Abweichung von dem tatsächlichen Wert der Größe x. Da der tatsächliche Wert nicht bekannt ist, nimmt man den Mittelwert als gute Näherung. Er wird in absoluten Zahlen angegeben und hat die gleiche Einheit wie die Größe Equation:

    Länge ± 1 mm bedeutet: 1 m ± 1 mm, aber auch 2 m ± 1 mm, 3 m ± 1 mm...

    Bei relativen Messfehlern wächst Equation mit Equation, sodass der Quotient Equation konstant bleibt. Der relative Messfehler wird in Prozent angegeben und ist eine reine Zahl ohne Einheit.

    Länge ± 0,1% bedeutet: 1 m ± 1 mm, 2 m ± 2 mm, 3 m ± 3 mm...

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      Absolute und relative Messfehler

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      zuletzt bearbeitet: 09.11.2022
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Dr. Hartmut Zabel, 15.01.2022
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