誤差と測定値の表示 確認テスト

1.

有効数字とは、どのような概念か、具体的な例をあげて説明せよ。
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解答

誤差を考慮にいれた場合でも信頼できる数字を、桁数であらわしたもの。 測定によって得られる数値は必ず誤差をもち、誤差の大きさより小さい数値は信頼できない。 例えば、白金皿を小数点以下5桁表示のセミミクロ電子天秤で量った結果29.34567 gという結果が得られた。 白金皿に試料を入れて測ったら、4桁となり、30.1345 gと測定された。 試料の質量は、30.1345-29.3457 = 0.7888 gであり、30.1345-29.34567 = 0.78883 gと計算してはいけない。 0.78883 gという数値の小数点以下5桁目の3という数字は、意味をなさない。 したがって、この場合、有効数字は4桁である。

2.

測定値18.6cmの棒に、57.6mmの鉛筆を継ぎ足したとき、全体の長さはいくらになるか。
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解答

鉛筆の長さ57.6mmは5.76cmと換算されるが、 棒の長さは、18.6cmと小数点以下第1位までしかもとめられていないので、 鉛筆の長さを57.6mmを5.8cmとして計算する。

18.6 cm + 5.8 cm = 24.4 cm

3.

10.0ppmのCaを含む標準試料を分析した結果、10.6 ppmという結果が得られた。絶対誤差と相対誤差を求めよ。
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解答

絶対誤差 = 10.6 - 10.0 = 0.6 ppm

相対誤差 = (0.6/10.0)×100 = 6 %

4.

岩石中のRbを分析して以下の結果が得られた。分析値の平均値と(標本)標準偏差を求めよ。
測定Rb含有量(ppm)
130
234
332
431
533
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解答

平均値 =32 ppm

計算のための表を作成する。

測定xixi-平均値(xi-平均値)2
130-24
23424
33200
431-11
53311
平均値 32総和 10

(標本)標準偏差 = [10/(5-1)]1/2 = (2.5)1/2=1.58 =1.6ppm