Naključna napaka v primerjavi s sistemsko napako
Ko izvajamo poskus v laboratoriju, je naš glavni poudarek zmanjšati napake in ga izvesti čim bolj natančno, da dobimo dobre rezultate. Vendar pa obstaja več načinov, kjer lahko pride do napak. Čeprav se trudimo odpraviti vse napake, je to nemogoče. Vedno je vključena določena stopnja netočnosti. Eden od razlogov za napake je lahko oprema, ki jo uporabljamo. Sčasoma ima oprema ponavadi napake, kar vpliva na meritve. Včasih je oprema narejena tako, da deluje v določenih okoljskih pogojih in če ti pogoji niso zagotovljeni, ne bo delovala natančno. Razen napak opreme so lahko napake pri ljudeh, ki z njimi ravnajo. Zlasti delamo napake pri odčitavanju. Včasih, če tisti, ki izvajajo poskus, nimajo izkušenj, lahko pride do različnih napak v metodah. Po drugi strani pa lahko pride do napak zaradi uporabljenega neustreznega materiala ali reaktantov. Čeprav vseh teh napak ne moremo odpraviti 100%, jih moramo poskušati čim bolj odpraviti, da bi rezultat približali dejanskim. Včasih so te napake razlog, da ne dobimo meritev ali rezultatov v skladu s teoretičnimi vrednostmi. Ko merimo ali izvajamo poskus, ga poskušamo večkrat ponoviti, da zmanjšamo napako. Sicer pa včasih z zamenjavo eksperimentatorja, s spremembo kraja ali s spremembo uporabljene opreme in materialov večkrat poskušamo izvesti iste poskuse. Pri poskusu se lahko pojavita predvsem dve vrsti napak. Gre za naključno in sistematično napako.
Naključna napaka
Kot že ime pove, so naključne napake nepredvidljive. To so napake, ki nastanejo zaradi neznanih in nepredvidljivih sprememb v poskusu. Čeprav eksperimentator izvede isti poskus na enak način z isto opremo in če ne more dobiti enakega rezultata (enake številke, če gre za meritev), potem je to posledica naključne napake. To je lahko v opremi ali zaradi okoljskih pogojev. Na primer, če izmerite težo kosa železa z isto tehtnico in trikrat dobite tri različne odčitke, je to naključna napaka. Da bi zmanjšali napako, je mogoče izvesti veliko število istih meritev. Če vzamemo povprečno vrednost vseh, lahko dobimo vrednost, ki je bližja dejanski vrednosti. Ker imajo naključne napake normalno Gaussovo porazdelitev, ta metoda pridobivanja povprečja daje natančno vrednost.
Sistematska napaka
Sistematske napake so predvidljive in ta napaka bo prisotna pri vseh odčitkih. So ponovljive napake in so vedno v isti smeri. Pri poskusu bodo sistematične napake vztrajne skozi ves poskus. Na primer, sistemska napaka je lahko posledica nepopolne kalibracije instrumenta ali pa, če za merjenje dolžin uporabimo trak, ki se je zaradi uporabe podaljšal, bo napaka enaka za vse meritve.
Kakšna je razlika med naključno napako in sistematično napako?
• Naključne napake so nepredvidljive in so napake, ki jih povzročijo neznane in nepredvidljive spremembe v poskusu. Nasprotno pa so sistematične napake predvidljive.
• Če lahko identificiramo vire sistematičnih napak, jih lahko zlahka odpravimo, vendar naključnih napak ni mogoče preprosto odpraviti na ta način.
• Sistematične napake vplivajo na vse odčitke na enak način, medtem ko se naključne napake razlikujejo glede na vsako meritev.
