Pomiar - Polski Serwis Naukowy

Pomiar – według współczesnej fizyki proces oddziaływania przyrządu pomiarowego z badanym obiektem, zachodzący w czasie i przestrzeni, którego wynikiem jest uzyskanie informacji o własnościach obiektu.

Pomiar jest to zespół czynności wykonywanych w celu ustalenia miary określonej wielkości fizycznej lub umownej, jako iloczynu jednostki miary oraz liczby określającej wartość liczbową tej wielkości, inaczej mówiąc porównywanie wartości danej wielkości z jednostką miary tej wielkości.

Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος) jest cząstką elementarną nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy są równocześnie falą elektromagnetyczną.

Zasada nieoznaczoności (zasada nieokreśloności) mówi, że istnieją takie pary wielkości, których nie da się jednocześnie zmierzyć z dowolną dokładnością. O wielkościach takich mówi się, że nie komutują. Akt pomiaru jednej wielkości wpływa na układ tak, że część informacji o drugiej wielkości jest tracona. Zasada nieoznaczoności nie wynika z niedoskonałości metod ani instrumentów pomiaru, lecz z samej natury rzeczywistości.

W naukach aktuarialnych i zarządzaniu ryzykiem stosowana jest definicja określająca pomiar jako wyrażoną ilościowo redukcję niepewności opartą na jednej lub więcej obserwacjach.

Pomiar w świecie makroskopowym i mikroskopowym

Stanowisko pomiarowe do wzorcowania reflektometrów optycznych – w tle wzorcowe włókno światłowodowe

Istnieją duże różnice między oddziaływaniem przyrządu z obiektami mikroskopowymi a makroskopowymi. Przypadek makroskopowy opisywany jest z pewną dokładnością za pomocą praw fizyki klasycznej. Główne założenie klasycznej teorii pomiaru: wartość uzyskana w trakcie pomiaru odzwierciedla pewna cechę układu fizycznego przed pomiarem (przykład poglądowy: samochód ma określona prędkość, bez względu na to czy prędkościomierz działa czy nie).

Wzorcowanie (inaczej: kalibracja) - ogół czynności ustalających relację między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy a odpowiednimi wartościami wielkości fizycznych, realizowanymi przez wzorzec jednostki miary wraz z podaniem niepewności tego pomiaru.

Oto lista pojęć związanych z przyrządami pomiarowymi, które znajdują się (niebieskie) lub powinny się znaleźć (czerwone) w polskiej Wikipedii. Oczywiście listę tę można rozszerzać. Podstawowe zagadnienia z innych dziedzin wiedzy znajdziesz na liście przegląd dziedzin wiedzy.

W mechanice kwantowej pomiar ma zupełnie inny charakter. Tradycyjne uzasadnienie tej odmienności jest następujące. W związku z dualizmem własności mikroobiektów, proces pomiaru jest nierozerwalnie związany z istotnym wpływem przyrządu na przebieg badanego zjawiska. Na przykład w celu określenia położenia elektronu należy go "oświetlić" światłem o możliwie wysokiej częstości. Na skutek zderzenia fotonu z elektronem pęd elektronu ulegnie zmianie o wielkość wynikającą z zasady nieoznaczoności. Stan obiektu ulega zmianie, co oznacza, że wpływ wywierany na obiekt jest istotny.

Pęd – w mechanice wielkość fizyczna opisująca ruch ciała. Pęd mają wszystkie formy materii, np. ciała obdarzone masą spoczynkową, pole elektromagnetyczne, pole grawitacyjne.

Miara (wielkości fizycznej lub umownej) – liczbowy wynik pomiaru danej wielkości, wartość wielkości fizycznej lub umownej wyrażona w postaci iloczynu liczby (wartości liczbowej wielkości), określającej stosunek wartości wielkości do jednostki miary (czyli wskazującej, ile razy wartość ta jest większa lub mniejsza od jednostki miary) i jednostki miary tej wielkości.

Bardziej nowoczesne podejście opiera się na fakcie, że stan układu kwantowego jest ustalany w wyniku pomiaru (stan układu po danym pomiarze, tzw. pomiarze typu von Neumanna, jest taki jaki powinien być aby dany wynik tego konkretnego pomiaru był deterministyczny; oznacza to, że powtórzenie pomiaru da taki sam wynik). Zatem jakikolwiek pomiar innego typu niż ten pierwotny, który został wykonany do ustalenia stanu początkowego układu, musi zmienić jego stan (bo określa go na nowo).

Matematyka ubezpieczeniowa (aktuariat, nauki aktuarialne, matematyka aktuarialna) – dział matematyki stosowanej obejmujący zagadnienia m.in. rachunku prawdopodobieństwa, statystyki, matematyki finansowej, metod numerycznych i koncentrujący się na zastosowaniach w dziedzinie ubezpieczeń.

Dualizm korpuskularno-falowy – cecha obiektów kwantowych (np. fotonów, czy elektronów) polegająca na przejawianiu, w zależności od sytuacji, właściwości falowych (dyfrakcja, interferencja) lub korpuskularnych (dobrze określona lokalizacja, pęd).

Przykład: pojedynczy foton pada na polaryzator, który przepuszcza tylko światło po polaryzacji liniowej, np. pionowej, oznaczany V. Zatem jeżeli ten foton przejdzie przez ten polaryzator stan jego polaryzacji będzie precyzyjnie określony, co formalnie zapisuje się jako |V>. Jeżeli foton napotka drugi układ optyczny, który przepuszcza tylko światło o polaryzacji kołowej prawoskrętnej, ozn. R , to zostanie przepuszczony z prawdopodobieństwem 50%. Ale jeżeli to rzeczywiście nastąpi, jego polaryzacja będzie już polaryzacją kołową prawoskrętną. Stan kwantowy jego polaryzacji to teraz |R>.

Pomiar temperatury może być realizowany na wiele sposobów. W zależności od interakcji pomiędzy badanym obiektem pomiarowym a czujnikiem pomiarowym wyróżnić można:

Amperomierz – przyrząd pomiarowy służący do pomiaru natężenia prądu elektrycznego. W zależności od zakresu amperomierza używane są też nazwy: kiloamperomierz, miliamperomierz, mikroamperomierz.

Rodzaje pomiarów

Pomiar ciągły – rodzaj pomiaru, dostarczającego wyniki w sposób ciągły. Wyniki te mogą być dostępne na bieżąco (np. prędkościomierz w pojeździe mechanicznym) lub z pewnym opóźnieniem (np. termometr pokojowy reagujący z opóźnieniem na zmiany temperatury)

Pomiar dyskretny (łac. discretus – oddzielny)– rodzaj pomiaru dostarczającego wyniki w sposób punktowy. Pomiar ten może być prowadzony w sposób cykliczny, lub nieregularny. Przykładem tego typu pomiaru jest kontrola poziomu oleju w samochodzie przy pomocy bagnetu lub pomiar temperatury ciała termometrem lekarskim.

Przypisy

Hasło "pomiar". Słownik Języka Polskiego.
Douglas W. Hubbard: How to Measure Anything: Finding the Value of "Intangibles" in Business. 2007. ISBN 978-0470110126.

Zobacz też

pomiar w statystyce

Reflektometr – elektroniczny przyrząd pomiarowy służący głównie do pomiarów długości i tłumienności kabli miedzianych a także włókien światłowodowych stosowanych w torach telekomunikacyjnych.

Zarządzanie ryzykiem łączy funkcje zarządzania z monitorowaniem określonej dziedziny i zmniejszaniem możliwych w niej zagrożeń poprzez szacowanie lub estymacje wartości tzw. parametru ryzyka odnoszącego się do stanu zawartych w tej dziedzinie obiektów i zdarzeń/procesów.