−

Последнее звено этого цикла

1H3 +1 H3 →2 He4 + 21H1 .

В целом протонно-протонный цикл сводится к процессу 41 H1 →2 He4 :

электронный захват + энергия (26,721 МэВ).

Углеродно-азотный цикл в конечном итоге также сводится с слиянию че-

Витоге количество ядер 6С12 в цикле остается постоянным и играет роль катализатора.

Внедрах Солнца и других не сильно горячих звезд с внутренней темпера-

турой ~15 106 К преобладает протонно-протонный цикл. При более высоких температурах преобладает углеродно-азотный цикл.

8. ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1. ЕДИНИЦЫ И РАЗМЕРНОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Законы физики устанавливают количественные соотношения между физическими величинами. Для установления таких соотношений необходимо иметь возможность измерять эти величины, поскольку количественная зависимость между исследуемыми величинами получается в результате измерений.

Измерить физическую величину, означает сравнить ее с величиной того же вида, принятой за единицу.

Результат измерения выражается числом, зависящим от выбора единиц. Выбор единиц диктуется практическими соображениями, однако согласно ГОСТу предпочтительнее и, как оказалось, удобнее всего работать в СИ, которая вводится на основании следующих фактов.

Оказалось, что произвольно можно выбрать единицы измерения только для трех, в принципе любых, величин, принятых за основные. Единицы же всех прочих величин можно установить через основные, используя связывающие их законы. Совокупность основных единиц образует систему. Мы будем пользоваться только системой СИ, в которой основными единицами являются

единица длины − метр, м = [L]; единица массы − килограмм, кг = [M]

−

единица времени − секунда, с = [T].

Отсюда производные единицы, например силы – 1 Н − сила, под действием которой тело с массой в 1 кг получает ускорение 1 м/с2.

Соотношение, показывающее как изменяется единица какой либо величины при изменении основных единиц, называется размерностью этой величины.

Размерность обозначается символом величины в квадратных скобках: [V],

щественные числа.

Поскольку физические законы не могут зависеть от выбора единиц, фигурирующих в них величин, размерности обеих частей уравнений, выражающих эти законы должны быть одинаковыми. Это условие может быть использовано для проверки правильности полученных формул и для установления размерности физических величин. Например

[V]= [[ St]]= TL = LT−1.

Необходимо помнить, что при любых расчетах все используемые единицы должны принадлежать к одной системе единиц, в противном случае получится результат, не имеющий физического смысла.

8.2.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ФИЗИЧЕСКИХ

ИЗМЕРЕНИЙ

Теория физических измерений выводит статистические связи закономерности между измеряемыми физическими величинами на основании экспериментально установленного факта, что никакое измерение не может быть выполнено абсолютно точно.

В результате измерений получается не истинное значение измеряемой величины, а значения, в той или иной мере отличающееся от него. В задачу измерений входит не только определение значения самой величины, но и оценка допущенных погрешностей, поэтому теория часто называется теорией погрешностей.

Измерения бывают прямые и косвенные.

При прямом измерении числовые значения искомой величины получаются либо непосредственным сравнением ее с мерой (длина, время, масса), либо с помощью приборов, проградуированных в единицах измеряемой величины (температура, ток).

Косвенные измерения сводятся к прямым измерениям величин, связанных с искомой величиной некоторой количественной зависимостью. Например

8.2.1. Погрешности прямых измерений

Различают четыре типа погрешностей измерений:

−

грубые (промахи); систематические; инструментальные; случайные.

Грубые погрешности возникают в результате невнимания, а также при плохих условиях наблюдения. Эти погрешности приводят к значениям, резко отличающимся от остальных. Грубые погрешности должны быть исключены из совокупности измерений.

Систематические погрешности остаются неизменными по величине во всех измерениях, проводящихся одним и тем же методом и одним и тем же прибором. Они могут возникать из-за неучета в формулах влияния некоторых факторов. Так, если при точном взвешивании не учитывается действие выталкивающей силы Архимеда в воздухе, то масса тела будет определена неверно. Систематические погрешности могут также быть обусловлены неисправностью измерительных приборов, неточностью их настройки (сбит нуль шкалы).

Инструментальные погрешности определяются классом точности приборов, и они не могут быть исключены, но величина их известна.

Случайные погрешности являются следствием действия таких факторов, влияние которых учесть невозможно. Эти погрешности отличаются друг от друга в отдельных измерениях и их различия имеют случайную, неизвестную нам величину.

8.2.3. Учет инструментальной и случайной погрешностей

Пусть при повторных измерениях все время получается одно и то же зна-

чение α. Значит, случайная погрешность в данном случае играет второстепенную роль; а определяющей является погрешность, вносимая измерительным прибором. При этом не имеет смысла проводить такие измерения более одного раза, т.к. многократные измерения способны уменьшить случайную, но не инструментальную погрешность.

Отсутствие случайных погрешностей говорит об относительно низкой чувствительности метода.