A. 如何用Origin處理實驗數據
Abstract: Firstly the characteristics and function of Origin software was introced. Secondly, the Franck-Hertz experiment data processing by using Origin was given. Finally the application of Origin in physics experiment data processing has characteristics of simple method, quick, accurate and efficient.
關鍵詞:數據處理;Origin軟體;夫蘭克-赫茲實驗
Key words: data processing;Origin;the Franck-Hertz experiment
中圖分類號:O4-39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)26-0185-02
0 引言
Origin是美國Origin Lab公司推出的基於Windows平台的一款數據和圖像處理軟體,其最突出的特點是簡單、易懂、直觀、亂正形象、圖形化。Origin軟體不僅包括計算、統計、直線和曲線擬合等各種完善的數據分析功能,而且提供了幾十種二維和三維繪圖模板,它採取直觀的、圖形化的、面向對象的窗口菜單和工具欄操作。用Origin處理物理實驗數據,不用編程,只要輸入測量數據就可進行最小二成擬合、計算和分析,會顯得方便可靠、事半功倍。與常用的Excel軟體相比,Origin軟體能夠提供准確的信息和參數、圖形,尤其是在非線性數據處理擬合方面。
1 Origin軟體的優勢
1.1 強大的處理功能
具有計算、統計、線性擬合、傅里葉變換等各種完善的數據分析和強大的繪圖功能,此外,還可以和各種資料庫軟體、辦公軟體、圖像處理軟體等進行方便的鏈接,實現數據共享;可以用高級語言編寫數據分析和作圖程序。
1.2 快捷的處理方式
在研究物理現象時,實驗的任務不僅是觀察物理現象,更重要的是找出各物理量之間的數量關系,找出變化規律。作圖法可以用圖像直觀地表達物理量間的變化關系,是處理前扒物理實驗數據常採用的方法之一,實驗數據一般隨自身自變數的變化,在圖上表現為波峰和波谷的存在。要找出各個波峰的位置和強度,一般是通過反查原始數據報表的方法,但這種方法不很直觀,而且費時耗力。利用Origin軟體,直接輸入原始數據,不僅可以作出直觀形象的曲線圖,還可以從圖中直接讀取峰值數據。
1.3 准確的處理結果
隨著當今實驗儀器嘩悔悔的不斷更新、集成化、數字化,很顯然傳統的坐標紙作圖、人工、計算數據等數據處理方式不能很好地分析計算結果。而且,這些陳舊方式准確程度有限,帶有一定的主觀隨意性,曲線擬合的非常粗糙。Origin軟體在線性擬合和非線性擬合時,可屏蔽某些偏差較大的數據點,以降低曲線擬合的偏差,得到更准確的結果。
2 數據處理方法
本文以夫蘭克-赫茲實驗為例說明應用Origin軟體處理實驗數據的基本方法。實驗用DH智能型夫蘭克-赫茲實驗儀自動採集數據。在數據表中取各峰值所對應的柵極電壓UG2K值,計算各相鄰峰值間隔的算術平均值,從而確定原子第一激發態電位,從而驗證原子能級是分離的結論。
2.1 數據的導入。打開Origin軟體,會看到Data1數據窗口,在橫、縱坐標中分別輸入試驗中測得的電壓UG2K和電流I數據(見表1),也可以先把數據存為txt文件,再依次選中菜單欄「文件-導入-單個ASCII」,導入原先保存的數據文件。
2.2 坐標注釋的優化。雙擊「坐標注釋」後可以修改所需要的文字(UG2K、I)。
2.3 坐標刻度的修飾。雙擊坐標數字,在標題和格式中將「下」和「左」坐標中的「主坐標」和「副坐標」下拉菜單中的「出」改為「入」。在「刻度」中可以對單位刻度進行修改,一般為1、2、5或者10這類數字,橫、縱坐標的刻度個數一般取5個至7個。
2.4 數據的擬合。在實驗數據窗口Data1中選定數據分析區域,用「線條圖」命令畫出實驗曲線。選擇菜單命令「拾取峰值」,打開拾取峰值工具對話框,單擊對話框中「查找峰值」命令按鈕,則Origin將自動找到峰值點,並標注在曲線上。
2.5 數據圖的導出。在圖像上右擊滑鼠,選中「復制頁面」,可以將數據圖粘貼至word中,在word文檔中雙擊該數據圖可以返回至word操作界面,還可以通過「輸出頁面」將數據圖保存為JPG等格式圖片。(表1)
3 結束語
通過上述操作中峰值數據可以較准確的確定氬原子的第一激發態電位。應用Origin軟體強大的繪圖和數據分析功能可以快速、准確地進行物理實驗數據的處理。Origin軟體在實例中的應用表明:該方法繪圖方便、快捷、准確、美觀、高效;計算分析無需編程與手工計算,操作簡便、速度快、精度高、實踐表明,該軟體在復雜試驗中具有更強大的數據分析和繪圖能力。
參考文獻:
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B. 數據處理軟體有哪些
數據分析處理軟體的確有很多種,適合不同類型的人員。
Excel:還是很普遍的,大部分使用,只是數據一大就比較慢,而且寫函數比較麻煩,學好很重要;
BDP個人版:偏向數據可視化分析,圖表類型有30多種,適合數據小白使用;有多表關聯、追加合並等合表處理功能,性能挺快的~
SAS、SPSS:會涉及到一些數據建模的東西,相對比較難。Excel:普遍適用,既有基礎,又有中高級。中級一般用Excel透視表,高級的用Excel
VBA。
hihidata:比較小眾的數據分析工具。三分鍾就可以學會直接上手。無需下載安裝,直接在線就可以使用。
MARLAB:建立統計與數學模型,但是比較難學,很難上手。
Eview:比較小眾,建立一些經濟類的模型還是很有用的。計量經濟學中經常用到。
各種BI與報表工具:tableau,QlikView,海致BDP等。
C. 數據處理軟體有哪些
常用的數據處理軟體有:SAS 、SPSS 、EXCEL 、MATLAB、Origin 等等
當前流行的圖形可視化和數據分析軟體有Matlab,Mathmatica和Maple等。這些軟體功能強大,可滿足科技工作中的許多需要,但使用這些軟體需要一定的計算機編程知識和矩陣知識,並熟悉其中大量的函數和命令。而使用Origin就像使用Excel和Word那樣簡單,只需點擊滑鼠,選擇菜單命令就可以完成大部分工作,獲得滿意的結果。 但它又比excel要強大些。