物理化學中數據的處理

Origin 軟件在物理化學實驗數據處理中的應用　物理化學實驗中常見的數據處理有: ①公式計算; ②用實驗數據作圖或對實驗數據計算後作圖; ③線性擬合,求截距或斜率; ④非線性曲線擬合; ⑤作切線,求截距或斜率。　　目前學生多用坐標紙手工作圖;手工擬合直線,求斜率或截距;手工作曲線和切線,求斜率或截距。這種手工作圖的方法不僅費時費力,而且誤差較大。本來實驗數據就有壹定的誤差,加上數據處理帶來的較大誤差,可想而知,所得結果的誤差就更大。　　隨著計算機應用的深入發展,計算機作圖軟件越來越多。利用Origin 軟件可方便地進行作圖、線性擬合、非線性曲線擬合等數據處理,能夠滿足物化實驗數據處理的要求。下面介紹用Origin 軟件對物化實驗數據處理的方法。1Origin 軟件的壹般用法1. 1數據作圖　　Origin 可繪制散點圖、點線圖、柱形圖、條形圖或餅圖以及雙Y軸圖形等,在物化實驗中通常使用散點圖或點線圖。　　Origin 有如下基本功能: ①輸入數據並作圖, ②將數據計算後作圖, ③數據排序, ④選擇需要的數據範圍作圖, ⑤數據點屏蔽。1. 2線性擬合　　當繪出散點圖或點線圖後,選擇Analysis 菜單中的Fit Linear 或Tools 菜單中的Linear Fit ,即可對圖形進行線性擬合。結果記錄中顯示擬合直線的公式、斜率和截距的值及其誤差,相關系數和標準偏差等數據。在線性擬合時,可屏蔽某些偏差較大的數據點,以降低擬合直線的偏差。1. 3非線性曲線擬合　　Origin 提供了多種非線性曲線擬合方式: ①在Analysis 菜單中提供了如下擬合函數:多項式擬合、指數衰減擬合、指數增長擬合、S 形擬合、Gaussian 擬合、Lorentzian 擬合和多峰擬合;在Tools 菜單中提供了多項式擬合和S 形擬合。②在Analysis 菜單中的Non2linear Curve Fit 選項提供了許多擬合函數的公式和圖形。③Analysis 菜單中的Non2linear Curve Fit 選項可讓用戶自定義函數。　　在處理實驗數據時,可根據數據圖形的形狀和趨勢選擇合適的函數和參數,以達到最佳擬合效果。多項式擬合適用於多種曲線,且方便易行,操作如下:　　(1) 對數據作散點圖或點線圖。　　(2) 選擇Analysis 菜單中的Fit Polynomial 或Tools 菜單中的Polynomial Fit ,打開多項式擬合對話框,設定多項式的級數、擬合曲線的點數、擬合曲線中X 的範圍。　　(3) 點擊OK或Fit 即可完成多項式擬合。結果記錄中顯示:擬合的多項式公式、參數的值及其誤差, R2 (相關系數的平方) 、SD (標準偏差) 、N (曲線數據的點數) 、P 值( R2 = 0 的概率)等。