物理の実験レポートの書き方と注意点を教えてください

大学の課題で実験レポートを書かなければならないのですが、実験レポートというものを今まで一度も書いた事がなく、いったいどのように書けば良いのか分かりません。
課題は与えられた金属棒の密度を求め、何の金属であるかを推定する問題です。
ノギスとマイクロメーターを用いて、金属棒の体積を測定し、それと金属棒の質量(既知数)を使って金属棒の密度を求めます。

また、注意点として、以下のものが提示されました。
1.ノギスおよびマイクロメーターのゼロ点確認を行うこと。
3.まず、外形の長さの最確値の確率誤差を計算すること。
4.上記の確率誤差の値と測定器の最小読み取り値を比較して、測定値の誤差を決定すること。
6.金属棒の外径、長さ、質量の測定値はそれぞれ独立であるとし、最終的な密度を計算すること。
7.最確値およびその誤算の有効数字に注意する。
8.測定や解析の際に行った作業棟を解答用紙に記載しておく事。

以上のような内容の実験レポートを書くには、どのような流れで書けばいいでしょうか？

また、私はたいへん未熟者で、誤差の計算方法も実はよくわかっていません...特に確率誤差を求めるところがイマイチです...
ですので、もしお時間がありましたら、レポートの書き方に加えて、全体の計算の流れと注意点もご教授くださればありがたいです。

よろしくお願いいたします！

No.2 ベストアンサー 回答者： over_the_galaxy 回答日時： 2013/12/14 07:30

一般的には

目的
原理
実験方法
結果
考察
結論
の順番で書きます。目的は、密度測定により物質を同定すること
原理は、各種金属の密度をズラズラ並べ、これこのように全く異なるので密度を図れば物質が何であるか推測出来ますよと。ただ、実験誤差があるので誤差範囲内に他の物質があると密度測定だけでは同定出来ないので、その場合は別な方法、例えば色とかで識別する必要があります。写真撮った？

実験方法は、説明文の通りです。
結果は、測定値から密度を算出し、測定誤差から密度誤差も算出し、理解年表あたりから色々な物質の密度をと見比べて物質を決めます。
考察、誤差範囲内に他物質は見当たらないため、これに間違いない、とか。

各測定値の確率誤差は、検索で探せると思います。しこしこ計算するフリしてどこかのソフトにやらせてもいいでしょう。後は普通の密度計算値と、密度が一番小さな値になるよう（誤差範囲内で）値を選んで計算した密度と、大きくなるよう撰んだ値で算出した密度で、誤差がでます。

結論 密度○○±○○ g/cmなので物質は××と思われる。

この回答へのお礼

レポートを書く際の流れがわかりました。ありがとうございました！

お礼日時：2013/12/20 17:31

No.4 回答者： alwen25 回答日時： 2013/12/15 17:30

＞確率誤差を求めるところがイマイチです...

推定値（最確値）に平均値を用いると数学的に
必然的に誤差は標準偏差になります。
（これは、統計学を少し勉強すれば分かります。）

通常の実験では正確な誤差を求めることは不可能です。
（実験で、真の値が分かるものや真の値が与えられているものに限ります）

この回答へのお礼

確率誤差は自分で調べてなんとか理解しました。誤差っていろいろなものがあるのですね。
回答ありがとうございました！

お礼日時：2013/12/20 17:30

No.3 回答者： NemurinekoNya 回答日時： 2013/12/14 16:57

こんばんは。

どのように書かなければならない、という規則はありませんけれども、
　１　実験の目的
　２　測定方法（測定原理）とその測定方法にともなう誤差
　３　実験結果とその分析
　４　結論
くらいでいいのではないでしょうか。

今回の場合は、目的は「測定した密度から金属の種類を推定する」ですね。
密度は測定したけれど、この値がまったく信用がおけないものであれば、話にならない。
ですから、実験によって測定した値が、どれくらいの精度を有しているのか、その精度は許容できる範囲なのか、確かめないといけない。

レポートの課題にはなっていないようですが、
金属は熱膨張をしますので、室温によっても密度は変化します。
ですから、レポートに測定時の室温を書くのもいいのでしょうね。
場合によっては、
室温によって、試料の体積がどれくらい変化し、その結果、密度の計算にどのような影響を与えるのか、検討することも必要になるかもしれませんね。
場合によっては、試料の体積に対して温度補正を加えなければならないかもしれません。

なお、実験の目的の前に、レポートの要約・abstractを書くのもいいかもしれませんね。
科学技術論文などでは、
《abstract》は、論文の顔として、とても重視されま～す。

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2013/12/13 22:12

先ずは表題、目的を簡潔表現で表題にするのが普通

０．目次　中を読まないと中身が見えない、と言うのは最悪。
１．目的　何を求めて何をするのか簡潔に
２．作業手順の概要　「以下のものが提示されました。」の内容でよいでしょう
　これが、作業手順計画になります。
３．作業環境　(期間、場所)、測定器一覧、設備、…
　期間や場所は作業者(実験者(協力者含む)、報告者)名と共に表紙に書くのが見やすい。
４．データーの整理　データの解説が重要、どのようにして得て、どんな意味があるのか
　取得データーには、取得日、場所、気候条件、利用測定器などを併記する。
５．所見と考察
　所見　結果から見えること　目的のほか、そ以外に見えるもの、を含む。
　　　　推定はここには書かずに考察へ。
　考察　所見に対する私見、
　評価　結論のようなもの。１．目的に対して記述する。
６．課題　ああすればよかった、別な方法も考えられる、反省点や改善すべきことなど
　目的を達成できなかった場合はその推定理由と変わる実験方法も。
　更に精度を高めるためには名ども。
７．謝辞　指導や協力者に対するお礼を簡潔に

これらは、本来、実験を開始する前に準備(計画)しておくと、
レポートを埋めるために整然と実験が進められます。
もちろん、計画なので絶対ではなく、適宜見直しを行うことは必然です。
元に戻ってやり直し、などが無くなり、効率的に進められます。

目的に対する結果が得られなかった場合や実験項目に漏れがあったらそれを素直に認めて記述し、それを原因(やるべきことをしなかった)と認めて課題に整理して記載すべし。
限られた期間での実験は、完了しなくても報告書は求められる。
それを隠して繕うと、全体的に不整合となってまとめられなくなる。

文書は、階層的見出しにより整理して記述することが重要。
意味なく羅列は読む人に期待感が生まれず、誰も先を読んではくれない。

ご参考まで。

この回答へのお礼

なるほど、見る人ことを考えてレポートを書くのが基本なのですね。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2013/12/20 17:28