1.8
يقوم العلماء عادةً بإجراء قياسات متكررة للكمية لضمان جودة النتائج التي توصلوا إليها ولتقييم كل من ضبط ودقة نتائجهم. يُقال إن القياسات مضبوطة إذا كانت…
يقوم العلماء بإجراء قياسات متكررة للكمية أثناء التجربة للتأكد من أن نتائجها دقيقة ودقيقة.
دقة القياس هي درجة قرب النتائج من القيمة الحقيقية أو المقبولة.
ضع في اعتبارك طالبين ، A و B ، كانا يزنان مرارا وتكرارا سبيكة ذهب معروفة بكتلتها الحقيقية 10 جرامات. أبلغ كل من الطلاب A و B عن ثلاث قيم من القياسات المتكررة للسبيكة الذهبية. أبلغ الطالب أ عن قيم أقرب إلى الكتلة الحقيقية للشريط مقارنة بالطالب ب. وبالتالي ، كانت القياسات التي أجراها الطالب أ أكثر "دقة".
منناحية أخرى ، فإن الدقة هي مقياس مدى توافق النتائج مع بعضها البعض ، أو مدى قابليتها للتكرار.
يقال إن القياس دقيق إذا أعطى نتائج متشابهة للغاية عند تكراره في نفس الظروف.
على سبيل المثال ، كانت قيم كتلة سبيكة الذهب التي أبلغ عنها الطالب ب متشابهة جدا مع بعضها البعض ، مقارنة بالطالب أ. هذه هي "الدقة".
الدقة والدقة صفتان متميزتان للقياس مستقلتان عن بعضهما البعض. وبالتالي ، يمكن أن تكون مجموعة معينة من القياسات إما دقيقة أو دقيقة أو لا شيء أو كليهما.
تميل القيم عالية الدقة إلى أن تكون دقيقة أيضا. مثل ميزان الوزن الذي يظهر الكتل الحقيقية أو القريبة من الكتل الحقيقية لجميع الأجسام، بشكل متكرر. ومع ذلك، قد لا تكون القياسات عالية الدقة دقيقة بالضرورة - إذا تمت معايرة نفس الميزان بشكل غير صحيح، فقد تعطي قراءات دقيقة ولكنها غير دقيقة. قد يؤدي هذا إلى أخطاء علمية.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What is the difference between accuracy and precision in scientific measurements?
Accuracy measures how close results are to the true or accepted value, while precision measures how closely results agree with each other when repeated. A measurement can be accurate without being precise, precise without being accurate, or both. For example, an improperly calibrated balance may give precise but inaccurate readings, leading to scientific errors.
Q2: Why do scientists make repeated measurements of a quantity?
Repeated measurements allow scientists to evaluate both the precision and accuracy of their results, ensuring data quality. By comparing multiple measurements taken under the same conditions, scientists can determine whether their measurements are reproducible and close to the true value, which is essential for reliable experimental findings.
Q3: Can a measurement be precise but not accurate?
Yes. Highly precise measurements may not necessarily be accurate. An improperly calibrated thermometer or faulty weighing balance may consistently give similar readings that are far from the true value. This demonstrates that precision alone does not guarantee accuracy, and both qualities must be evaluated independently.
Q4: What does it mean for measurements to be reproducible?
Reproducible measurements yield highly similar results when repeated under the same conditions, which defines precision. If a measurement is reproducible, it demonstrates that the experimental procedure is consistent and reliable, though this does not guarantee the results are close to the true value.
Q5: How are accuracy and precision related in highly accurate measurements?
Highly accurate values tend to be precise too. A well-calibrated weighing balance, for example, repeatedly shows true or close-to-true masses for all objects measured. However, this relationship is not guaranteed in reverse; precision does not always imply accuracy without proper calibration and validation.
Q6: What scientific errors can result from improperly calibrated instruments?
Improperly calibrated instruments may produce precise but inaccurate readings, creating systematic errors in experimental data. These measurements appear consistent and reproducible, but deviate from the true value. This can lead to incorrect conclusions and compromised research quality if not detected through comparison with known standards.
Q7: How do you determine if a set of measurements is both accurate and precise?
Compare repeated measurements to both each other and to a known true or accepted value. If measurements cluster closely together and near the true value, they are both precise and accurate. Using rules for significant figures in calculations helps maintain measurement quality throughout data analysis and interpretation.