Bạn có thể rất cẩn thận khi tiến hành các thử nghiệm, tuy nhiên, chúng vẫn có thể có một số lỗi thử nghiệm. Hầu như không thể tránh được hoàn toàn sai sót khi bạn đang cố gắng thực hiện các phép đo chính xác hoặc gặp sự cố với thiết bị. Các phép đo của các đại lượng vật lý không phải lúc nào cũng có giá trị chính xác.
Để tránh những sai số như vậy, các nhà khoa học cố gắng phân loại các sai số và loại bỏ độ không đảm bảo trong các phép đo do chúng thực hiện. Điều cần thiết là phải xem lại nguồn gốc của sai sót và những sai sót này có thể ảnh hưởng đến kết quả như thế nào khi thu được kết quả.
Có hai loại lỗi chính - Lỗi hệ thống và Lỗi ngẫu nhiên. Biết về các sai số ngẫu nhiên và hệ thống giúp chúng ta thực hiện các thí nghiệm tốt hơn và giảm sai số.
Lỗi có hệ thống so với lỗi ngẫu nhiên
Sự khác biệt giữa sai số hệ thống và lỗi ngẫu nhiên là sai số hệ thống xảy ra do thiết bị không chính xác hoặc không hoàn hảo. Do thiết bị không hoàn hảo, mỗi phép đo được thực hiện sẽ không chính xác với cùng một lượng. Mặt khác, các sai số ngẫu nhiên xảy ra do sự nhiễu loạn không thể tránh khỏi hoặc do các vấn đề mà bạn gặp phải khi thực hiện phép đo các đại lượng thay đổi theo thời gian.
Bảng so sánh giữa lỗi hệ thống và lỗi ngẫu nhiên
| Các thông số so sánh | Lỗi hệ thống | Lỗi ngẫu nhiên |
|---|---|---|
| Nghĩa | Sai số hệ thống là lỗi phát sinh do lỗi của thiết bị đo. | Lỗi ngẫu nhiên là lỗi phát sinh do những thay đổi không thể đoán trước của môi trường. |
| Lặp đi lặp lại | Các lỗi hệ thống được lặp đi lặp lại. | Các lỗi ngẫu nhiên thường không lặp lại. |
| Nguyên nhân | Nô lệ trong thiết bị thí nghiệm. | Các biến thể không lường trước được trong các bài đọc, sự xáo trộn trong môi trường. |
| Sự giảm bớt | Các lỗi hệ thống có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng đúng thiết bị hoặc kỹ thuật thích hợp. | Sai số ngẫu nhiên có thể được giảm bớt bằng cách lấy đi đọc lại các lần đọc và tăng số lần quan sát. |
| Các loại | Ba loại: Dụng cụ, Môi trường, Lỗi hệ thống. | Không có loại nào. |
| Có thể tái tạo | Đây là những thứ có thể tái sản xuất. | Chúng không thể tái tạo. |
| Tầm quan trọng của lỗi | Hằng số | Thay đổi |
Lỗi hệ thống là gì?
Lỗi hệ thống còn được gọi là sai lệch hệ thống. Những lỗi này là những lỗi nhất quán có thể lặp lại do thiết kế thí nghiệm bị sai sót. Thông thường, những sai số như vậy được tạo ra do sử dụng các dụng cụ đo lường đã được hiệu chuẩn không chính xác hoặc sử dụng các dụng cụ đó không đúng cách.
Các nguồn sai số hệ thống:
- Dụng cụ được hiệu chuẩn không chính xác
- Cụ bị mòn
- Một cá nhân thực hiện phép đo không chính xác
Có ba loại lỗi hệ thống:
- Lỗi nhạc cụ- Về cơ bản, có ba nguyên nhân gây ra lỗi nhạc cụ:
- Lỗi quan sát - Lỗi quan sát phát sinh khi người quan sát không giải thích các kết quả đọc một cách chính xác. Ví dụ, nếu con trỏ của vôn kế được đặt trên thang đo và đường tầm nhìn không chính xác phía trên con trỏ, lỗi quan sát có thể phát sinh.
- Lỗi môi trường- Khi có những thay đổi trong môi trường xung quanh như áp suất, độ ẩm, v.v., nó có thể làm phát sinh lỗi môi trường. Những sai số như vậy có thể được loại bỏ bằng cách sắp xếp để kiểm soát độ ẩm hoặc nhiệt độ.
Lỗi ngẫu nhiên là gì?
Như tên cho thấy, một sai số ngẫu nhiên có bản chất bất thường và không thể dự báo được. Những sai sót như vậy phát sinh khi có một số hạn chế mà người thử nghiệm không kiểm soát được. Các thông số này có thể làm xáo trộn kết quả của thí nghiệm.
Sai số ngẫu nhiên còn được gọi là sai số thống kê. Điều này là như vậy bởi vì những sai số như vậy có thể được loại bỏ bằng các phương tiện thống kê vì nó không thường xuyên và không nhất quán về bản chất.
Không giống như sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên có thể được giảm bớt bằng cách lấy các quan sát lặp đi lặp lại và lấy giá trị trung bình của một số lượng lớn các quan sát.
Sự khác biệt chính giữa Lỗi hệ thống và ngẫu nhiên
Sự kết luận
Khi chúng ta đo một đại lượng vật lý, chúng ta không phải lúc nào cũng có được giá trị thực chính xác của nó. Luôn luôn có một số lỗi liên quan đến nó. Hai lỗi phổ biến nhất là lỗi hệ thống và lỗi ngẫu nhiên.
Về cơ bản, sai số hệ thống xảy ra do kết cấu cơ khí của dụng cụ đo bị lỗi trong khi sai số ngẫu nhiên xảy ra do những xáo trộn không thể đoán trước được của môi trường xung quanh như thay đổi áp suất, nhiệt độ. Lỗi ngẫu nhiên cũng có thể phát sinh nếu người quan sát không thể thực hiện các kết quả đọc chính xác.
Không thể loại bỏ hoàn toàn cả hai lỗi này. Tuy nhiên, nếu đã thử, tất cả các sai số hệ thống có thể được loại bỏ, nhưng vẫn có thể vẫn còn một số sai số ngẫu nhiên trong phép đo. Lỗi ngẫu nhiên không nguy hiểm như Lỗi hệ thống.
