Random Error vs Systematic Error
Når vi laver et eksperiment i laboratoriet, er vores hovedfokus at minimere fejlene og gøre det præcist som muligt for at få gode resultater. Der er dog en række måder, hvor der kan være fejl. Selvom vi forsøger at eliminere alle fejlene, er det umuligt at gøre det. Der er altid en grad af unøjagtighed indarbejdet. En årsag til fejl kan skyldes det udstyr, vi bruger. Med tiden har udstyret en tendens til at have fejl, og det påvirker målingerne. Nogle gange er udstyret lavet til at fungere under nogle miljøforhold, og når disse forhold ikke leveres, vil det ikke fungere nøjagtigt. Ud over udstyrsfejlene kan der være fejl hos folk, der håndterer dem. Især begår vi fejl, når vi læser. Nogle gange, hvis de, der laver eksperimentet, ikke er erfarne, kan der være forskellige fejl i metoderne. På den anden side kan der opstå fejl på grund af forkert anvendt materiale eller reaktanter. Selvom vi ikke kan eliminere alle disse fejl 100 %, bør vi forsøge at eliminere dem så meget som muligt for at komme et resultat tættere på de reelle resultater. Nogle gange er disse fejl årsagen til, at vi ikke får målinger eller resultater i henhold til de teoretiske værdier. Når vi foretager en måling eller laver et eksperiment, forsøger vi at gentage det flere gange for at reducere fejlen. Ellers forsøger vi nogle gange at lave de samme eksperimenter flere gange ved at skifte eksperimentator, ved at ændre stedet eller ved at ændre det anvendte udstyr og materialer. Der er hovedsageligt to typer fejl, der kan opstå i et eksperiment. De er tilfældige fejl og systematiske fejl.
tilfældig fejl
Som navnet antyder, er tilfældige fejl uforudsigelige. Disse er fejlene forårsaget af ukendte og uforudsigelige ændringer i eksperimentet. Selvom forsøgslederen udfører det samme eksperiment på samme måde ved hjælp af det samme udstyr, og hvis han ikke kan få det samme resultat (samme antal, hvis det er en måling), så skyldes det en tilfældig fejl. Dette kan være i udstyret eller på grund af miljøforholdene. For eksempel, hvis du måler vægten af et stykke jern med den samme vægt og får tre forskellige aflæsninger på tre gange, er det en tilfældig fejl. For at minimere fejlen kan et stort antal af de samme målinger tages. Ved at tage gennemsnitsværdien af alle, kan der opnås en værdi tættere på den reelle værdi. Da tilfældige fejl har en Gaussisk normalfordeling, giver denne metode til at få gennemsnittet en præcis værdi.
Systematisk fejl
Systematiske fejl er forudsigelige, og denne fejl vil være der for alle de aflæsninger, der tages. De er reproducerbare fejl og er altid i samme retning. For et eksperiment vil systematiske fejl være vedvarende gennem hele forsøget. For eksempel kan systematiske fejl være forårsaget på grund af en ufuldkommen kalibrering af et instrument, eller også, hvis vi bruger et bånd, som er blevet forlænget på grund af brugen, til at måle længder, vil fejlen være den samme for alle målingerne.
Hvad er forskellen mellem tilfældig fejl og systematisk fejl?
• Tilfældige fejl er uforudsigelige, og de er fejl forårsaget af de ukendte og uforudsigelige ændringer i eksperimentet. I modsætning hertil er systematiske fejl forudsigelige.
• Hvis vi kan identificere kilderne til systematiske fejl, kan vi nemt eliminere det, men tilfældige fejl kan ikke let elimineres på den måde.
• Systematiske fejl påvirker alle aflæsningerne på samme måde, hvorimod tilfældige fejl varierer på hver måling.
