為了取得準(zhǔn)確的分析結(jié)果,不僅要準(zhǔn)確測(cè)量,而且還要正確記錄與計(jì)算。所謂正確記錄是指記錄數(shù)字的位數(shù)。因?yàn)閿?shù)字的位數(shù)不僅表示數(shù)字的大小,也反映測(cè)量的準(zhǔn)確程度。所謂有效數(shù)字,就是實(shí)際能測(cè)得的數(shù)字。
有效數(shù)字保留的位數(shù),應(yīng)根據(jù)分析方法與儀器的準(zhǔn)確度來決定,一般使測(cè)得的數(shù)值中只有*后一位是可疑的。例如在分析天平上稱取試樣0.5000g,這不僅表明試樣的質(zhì)量0.5000g,還表明稱量的誤差在±0.0002g以內(nèi)。如將其質(zhì)量記錄成0.50g,則表明該試樣是在臺(tái)稱上稱量的,其稱量誤差為0.02g,故記錄數(shù)據(jù)的位數(shù)不能任意增加或減少。如在上例中,在分析天平上,測(cè)得稱量瓶的重量為10.4320g,這個(gè)記錄說明有6位有效數(shù)字,*后一位是可疑的。因?yàn)榉治鎏炱街荒芊Q準(zhǔn)到0.0002g,即稱量瓶的實(shí)際重量應(yīng)為10.4320±0.0002g,無論計(jì)量?jī)x器如何精密,其*后一位數(shù)總是估計(jì)出來的。因此所謂有效數(shù)字就是保留末一位不準(zhǔn)確數(shù)字,其余數(shù)字均為準(zhǔn)確數(shù)字。同時(shí)從上面的例子也可以看出有效數(shù)字是和儀器的準(zhǔn)確程度有關(guān),即有效數(shù)字不僅表明數(shù)量的大小而且也反映測(cè)量的準(zhǔn)確度.
二、有效數(shù)字中"0"的意義
"0"在有效數(shù)字中有兩種意義:一種是作為數(shù)字定值,另一種是有效數(shù)字.例如在分析天平上稱量物質(zhì),得到如下質(zhì)量:
物質(zhì) | 稱量瓶 | Na2CO3 | H2C2O4·2H2O | 稱量紙 |
質(zhì)量(g) | 10.1430 | 2.1045 | 0.2104 | 0.0120 |
有效數(shù)字位數(shù) | 6位 | 5位 | 4位 | 3位 |
以上數(shù)據(jù)中“0”所起的作用是不同的。在10.1430中兩個(gè)“0”都是有效數(shù)字,所以它有6位有效數(shù)字。在2.1045中的“0”也是有效數(shù)字,所以它有5位有效數(shù)字。在0.2104中,小數(shù)前面的“0”是定值用的,不是有效數(shù)字,而在數(shù)據(jù)中的“0”是有效數(shù)字,所以它有4位有效數(shù)字。在0.0120中,“1”前面的兩個(gè)“0”都是定值用的,而在末尾的“0”是有效數(shù)字,所以它有3位有效數(shù)字。
綜上所述,數(shù)字中間的“0”和末尾的“0”都是有效數(shù)字,而數(shù)字前面所有的“0”只起定值作用。以“0”結(jié)尾的正整數(shù),有效數(shù)字的位數(shù)不確定。例如4500這個(gè)數(shù),就不會(huì)確定是幾位有效數(shù)字,可能為2位或3位,也可能是4位。遇到這種情況,應(yīng)根據(jù)實(shí)際有效數(shù)字書寫成:
4.5×103 2位有效數(shù)字
4.50×103 3 位有效數(shù)字
4.500×103 4 位有效數(shù)字
因此很大或很小的數(shù),常用10的乘方表示。當(dāng)有效數(shù)字確定后,在書寫時(shí)一般只保留%