گیری و کالیبراسیون

قسمت اول

   هر تحقیق آزمایشگاهی الزاما با نتایج عددی و نموداری منتج شده از اندازه گیری ها ترجمه می شود و اصولاً اگر آزمایشی به صورت عددی و منطقی بررسی نشود ارزشی نخواهد داشت . حال این سوال در ذهن ما جای می گیرد که تا چه اندازه این اعداد بدست آمده با حقیقت مطابقت دارند و تا چه اندازه می توان بر روی این نتایج استدلال داشت . میزان اطمینان ما از مقادیر به دست آمده به شرایطی همچون تجهیزات آزمایشگاهی،محیط آزمایشگاه،دقت فرد اندازه گیر و ... بستگی دارد .

   در اینجا من قصد دارم در مورد تجهیزات آزمایشگاهی صحبت کنم و استانداردها و شرایط لازم جهت یک آزمایش مطمئن را عنوان نمایم .

   اجازه دهید در ابتدا کمی با خود اندازه گیری آشنا شویم . زمانی که ما متری را در دست می گیریم و طول جسمی را اندازه گیری می کنیم در حقیقت داریم طول آن جسم را با متر مقایسه می‌کنیم و بر اساس درجه بندی‌های روی متر مقداری را به طول آن جسم نسبت می دهیم . از این مثال به خوبی پیداست که اندازه گیری چیزی جز مقایسه دقیق نیست .

یک اندازه گیری قابل قبول بایستی دارای پارامترهای زیر باشد :

1-      یکای اندازه گیری داشته باشد و بر اساس کمیتهای رایج باشد.

2-      دارای دقت باشد (یعنی اختلاف بین اندازه گیری های متناوب و تحت شرایط یکسان کم باشد).

3-      میزان دقت انتخابی برآورد کننده نیاز ما باشد.

   حال اگر دو شرط اول برقرار باشد اندازه‌گیری صورت گرفته دارای یکنواختی نتایج می باشد و در غیر این صورت مشکل پراکندگی نتایج ظاهر می شود .

مورد اول یکای اندازه گیری :

   یکای اندازه گیری هر پارامتری در دستگاههای اندازه گیری تعریف می شوند . شاید با واحدهایی مانند من،گز،سیر و ... برخورد داشته‌اید . اینها واحدهایی هستند که در گذشته مورد استفاده قرار میگرفته اند و اغلب بر اساس چیزهایی بود که وجود خارجی داشتند و برایشان قابل لمس بوده . در این مورد می توانم این جمله را بگویم که اندازه گیری جدا از علم یک هنر نیز می باشد ، و دلیل آن هم این حقیقت است که از مفهومی انتزاعی و غیر قابل لمس ، مفهومی عملی و واقعی به وجود می‌آورد . اما عمده نقصی که این یکاهای قدیمی داشتند به قرار زیر است :

1-      نیاز امروزی بشر را پاسخ گو نبودند و با پیشرفت علم همچنان ضعیف و کم مصرف تر شدند.

2-      مضارب و کسورات منظم نداشتند،به عنوان مثال هر دانه نخود برابر با چهار دانه گندم بوده .

3-      در دسترس نبوده‌اند و در هر گوشه‌ای از جهان با وجود نام یکسان دارای مقادیر متفاوتی بودند.

   در باره مورد آخر به عنوان مثال : در قرن دوازدهم هانری اول پادشاه انگلستان اعلام داشت یارد (ذرع) برابر با فاصله نوک بینی تا نوک انگشت شست دست اوست در صورتیکه دست ایشان کاملا از هم باز و بصورت افقی نگهداشته شده باشد . حالا اگر شما بخواهید از این یکا استفاده کنید حتما نیازمند یک ماشین زمان هستید .... و نمونه‌هایی برای مورد دوم مانند واحد (من) در کشور عزیز خودمان و یا گالن آمریکایی و انگلیسی.

   اولین فردی که تصمیم گرفت یکاهای اندازه گیری را به صورت دهدهی بیان کند، سیمون استیونسن انگلیسی در قرون شانزدهم و هفدهم میلادی بوده . تا قبل از این دانشمند،کسر اعشاری در ریاضیات وارد نشده بود و محاسبات روی کسر متعارفی انجام میگرفت، اما این دانشمند نه تنها کسر اعشاری را در ریاضیات مطرح کرد بلکه پیشنهاد کرد یکاهای اندازه گیری با مضارب دهدهی کم و زیاد شوند . بعدا فرهنگستان علوم فرانسه مساله دهدهی کردن مضارب یکاها را مورد توجه قرار داد ولی اقدام اساسی بعد از انقلاب کبیر فرانسه صورت گرفت .

   می‌بینیم که محاسباتی که امروزه به راحتی انجام میشود در گذشته چقدر مشکل بوده و فقط از عهده دانشمندان آن زمان بر می‌آمده و فکرش را بکنید اگر اعداد اعشاری نبودند چه میشد !!!

   تاریخچه طولانی پیدایش متر را خلاصه می کنم به اینکه بعد از ده سال تلاش، یک گروه دو نفره منجم بنامهای دالامبر و مشن توانستند طول نصف‌النهار بین دونکروک در فرانسه و بارسلون در اسپانیا را اندازه بگیرند و بدین ترتیب یک متر برابر با 0.5131 تواز (یکای طول آن زمان فرانسه) اعلام شد.

ارائه متر به عنوان یکای طول اغازگر یک نهضت بین‌المللی بود و از آن زمان به بعد دانشمندان برای اشاعه این نهضت و انسجام بخشیدن به آن از هیچ تلاشی دریغ نکردند .

... ادامه دارد.

نوشته شده توسط:یوسف لنجانیان و در ساعت: 7:14 عصر