Willekeurige fout versus systematische fout
Wanneer we een experiment in het laboratorium doen, is onze belangrijkste focus om de fouten te minimaliseren en dit zo nauwkeurig mogelijk te doen om goede resultaten te krijgen. Er zijn echter een aantal manieren waarop fouten kunnen optreden. Hoewel we proberen alle fouten te elimineren, is het onmogelijk om dit te doen. Er zit altijd een zekere mate van onnauwkeurigheid in. Een reden voor fouten kan te wijten zijn aan de apparatuur die we gebruiken. Na verloop van tijd heeft de apparatuur de neiging om fouten te vertonen en dit heeft invloed op de metingen. Soms is de apparatuur gemaakt om in bepaalde omgevingsomstandigheden te werken en als deze omstandigheden niet worden geleverd, zal deze niet nauwkeurig werken. Afgezien van de apparatuurfouten, kunnen er fouten zijn in de mensen die ermee omgaan. Vooral maken we fouten bij het nemen van metingen. Soms, als degenen die het experiment uitvoeren geen ervaring hebben, kunnen er verschillende fouten in de methoden zitten. Aan de andere kant kunnen fouten het gevolg zijn van onjuist materiaal of gebruikte reactanten. Hoewel we al deze fouten niet 100% kunnen elimineren, moeten we proberen ze zoveel mogelijk te elimineren, om een resultaat te krijgen dat dichter bij de echte resultaten ligt. Soms zijn deze fouten de reden waarom we geen metingen of resultaten krijgen volgens de theoretische waarden. Wanneer we een meting doen of een experiment doen, proberen we deze meerdere keren te herhalen om de fout te verkleinen. Anders, soms door de onderzoeker te veranderen, door de plaats te veranderen, of door de gebruikte apparatuur en materialen te veranderen, proberen we dezelfde experimenten meerdere keren uit te voeren. Er zijn hoofdzakelijk twee soorten fouten die kunnen optreden in een experiment. Het zijn willekeurige fouten en systematische fouten.
Willekeurige fout
Zoals de naam al doet vermoeden, zijn willekeurige fouten onvoorspelbaar. Dit zijn de fouten die worden veroorzaakt door onbekende en onvoorspelbare veranderingen in het experiment. Hoewel de onderzoeker hetzelfde experiment op dezelfde manier doet met dezelfde apparatuur en als hij niet hetzelfde resultaat kan krijgen (hetzelfde aantal als het een meting is), dan is dit te wijten aan een willekeurige fout. Dit kan in de apparatuur zijn of door de omgevingsomstandigheden. Als u bijvoorbeeld het gewicht van een stuk ijzer meet met dezelfde balans en drie verschillende metingen in drie keer krijgt, is dat een willekeurige fout. Om de fout te minimaliseren, kunnen een groot aantal dezelfde metingen worden uitgevoerd. Door de gemiddelde waarde van alles te nemen, kan een waarde worden verkregen die dichter bij de werkelijke waarde ligt. Aangezien willekeurige fouten een Gauss-normale verdeling hebben, geeft deze methode om het gemiddelde te krijgen een precieze waarde.
Systematische fout
Systematische fouten zijn voorspelbaar en deze fout zal er zijn voor alle uitgevoerde metingen. Het zijn reproduceerbare fouten en gaan altijd in dezelfde richting. Voor een experiment zullen systematische fouten gedurende het hele experiment persistent zijn. Een systematische fout kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door een onvolmaakte kalibratie van een instrument, of anders, als we een band gebruiken die door het gebruik is uitgerekt, om lengtes te meten, zal de fout hetzelfde zijn voor alle metingen.
Wat is het verschil tussen willekeurige fout en systematische fout?
• Willekeurige fouten zijn onvoorspelbaar en het zijn de fouten die worden veroorzaakt door de onbekende en onvoorspelbare veranderingen in het experiment. Daarentegen zijn systematische fouten voorspelbaar.
• Als we de bronnen van systematische fouten kunnen identificeren, kunnen we ze gemakkelijk elimineren, maar willekeurige fouten kunnen niet zo gemakkelijk worden geëlimineerd.
• Systematische fouten beïnvloeden alle metingen op dezelfde manier, terwijl willekeurige fouten bij elke meting variëren.
