Origin在大学物理实验数据处理中的应用

霍连利 HUO Lian-li

（75660部队，桂林 541002）

摘要：首先介绍了Origin软件的特点及功能优势，其次给出了利用Origin处理夫兰克-赫兹实验数据的实例，最后指出了应用Origin对物理实验数据进行处理，具有方法简便、快捷、准确、高效的特点。

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关键词 ：数据处理；Origin软件；夫兰克-赫兹实验

中图分类号：O4-39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）26-0185-02

作者简介：霍连利（1958-），男，山东费县人，实验教学副教授，主要研究方向为实验教学与技术。

0 引言

Origin是美国Origin Lab公司推出的基于Windows平台的一款数据和图像处理软件，其最突出的特点是简单、易懂、直观、形象、图形化。Origin软件不仅包括计算、统计、直线和曲线拟合等各种完善的数据分析功能，而且提供了几十种二维和三维绘图模板，它采取直观的、图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作。用Origin处理物理实验数据，不用编程，只要输入测量数据就可进行最小二成拟合、计算和分析，会显得方便可靠、事半功倍。与常用的Excel软件相比，Origin软件能够提供准确的信息和参数、图形，尤其是在非线性数据处理拟合方面。

1 Origin软件的优势

1.1 强大的处理功能

具有计算、统计、线性拟合、傅里叶变换等各种完善的数据分析和强大的绘图功能，此外，还可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等进行方便的链接，实现数据共享；可以用高级语言编写数据分析和作图程序。

1.2 快捷的处理方式

在研究物理现象时，实验的任务不仅是观察物理现象，更重要的是找出各物理量之间的数量关系，找出变化规律。作图法可以用图像直观地表达物理量间的变化关系，是处理物理实验数据常采用的方法之一，实验数据一般随自身自变量的变化，在图上表现为波峰和波谷的存在。要找出各个波峰的位置和强度，一般是通过反查原始数据报表的方法，但这种方法不很直观，而且费时耗力。利用Origin软件，直接输入原始数据，不仅可以作出直观形象的曲线图，还可以从图中直接读取峰值数据。

1.3 准确的处理结果

随着当今实验仪器的不断更新、集成化、数字化，很显然传统的坐标纸作图、人工、计算数据等数据处理方式不能很好地分析计算结果。而且，这些陈旧方式准确程度有限，带有一定的主观随意性，曲线拟合的非常粗糙。Origin软件在线性拟合和非线性拟合时，可屏蔽某些偏差较大的数据点，以降低曲线拟合的偏差，得到更准确的结果。

2 数据处理方法

本文以夫兰克-赫兹实验为例说明应用Origin软件处理实验数据的基本方法。实验用DH智能型夫兰克-赫兹实验仪自动采集数据。在数据表中取各峰值所对应的栅极电压UG2K值，计算各相邻峰值间隔的算术平均值，从而确定原子第一激发态电位，从而验证原子能级是分离的结论。

2.1 数据的导入。打开Origin软件，会看到Data1数据窗口，在横、纵坐标中分别输入试验中测得的电压UG2K和电流I数据（见表1），也可以先把数据存为txt文件，再依次选中菜单栏“文件-导入-单个AsciI”，导入原先保存的数据文件。

2.2 坐标注释的优化。双击“坐标注释”后可以修改所需要的文字（UG2K、I）。

2.3 坐标刻度的修饰。双击坐标数字，在标题和格式中将“下”和“左”坐标中的“主坐标”和“副坐标”下拉菜单中的“出”改为“入”。在“刻度”中可以对单位刻度进行修改，一般为1、2、5或者10这类数字，横、纵坐标的刻度个数一般取5个至7个。

2.4 数据的拟合。在实验数据窗口Data1中选定数据分析区域，用“线条图”命令画出实验曲线。选择菜单命令“拾取峰值”，打开拾取峰值工具对话框，单击对话框中“查找峰值”命令按钮，则Origin将自动找到峰值点，并标注在曲线上。

2.5 数据图的导出。在图像上右击鼠标，选中“复制页面”，可以将数据图粘贴至word中，在word文档中双击该数据图可以返回至word操作界面，还可以通过“输出页面”将数据图保存为JPG等格式图片。（表1）

3 结束语

通过上述操作中峰值数据可以较准确的确定氩原子的第一激发态电位。应用Origin软件强大的绘图和数据分析功能可以快速、准确地进行物理实验数据的处理。Origin软件在实例中的应用表明：该方法绘图方便、快捷、准确、美观、高效；计算分析无需编程与手工计算，操作简便、速度快、精度高、实践表明，该软件在复杂试验中具有更强大的数据分析和绘图能力。

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参考文献：

[1]牟中飞，等.Origin软件在物理实验数据处理中的应用[J].实验科学与技术，2009（2）：60-63.

[2]夏春兰.Origin软件在物理化学实验数据处理中的应用[J].大学化学，2003（1）：44-46.

[3]易均辉，莫惠媚，龚福忠，周立亚.巧用Origin软件处理物理化学实验数据[J].实验室研究与探索，2009（08）.