1.8
Bilim insanları genellikle bulgularının kalitesini sağlamak ve sonuçlarının hem kesinliğini hem de doğruluğunu değerlendirmek için bir niceliğin tekra…
Bilim adamları, sonuçlarının doğru ve kesin olduğundan emin olmak için deney sırasında bir miktarın tekrar tekrar ölçümlerini yaparlar.
Bir ölçümün doğruluğu, sonuçların gerçek veya kabul edilen değere yakınlık derecesidir.
Gerçek kütlesi 10 gram olduğu bilinen bir külçe altını tekrar tekrar tartan A ve B adlı iki öğrenciyi düşünün. A ve B öğrencilerinin her biri, altın külçenin tekrarlanan ölçümlerinden üç değer bildirdi. A öğrencisi, B öğrencisine kıyasla çubuğun gerçek kütlesine daha yakın değerler bildirdi. Bu nedenle, A öğrencisi tarafından yapılan ölçümler bu nedenle daha "doğru" idi.
Öte yandan kesinlik, sonuçların birbiriyle ne kadar yakından uyuştuğunun veya ne kadar tekrarlanabilir olduğunun ölçüsüdür.
Bir ölçümün, aynı koşullar altında tekrarlandığında oldukça benzer sonuçlar vermesi durumunda kesin olduğu söylenir.
Örneğin, B öğrencisi tarafından bildirilen altın külçenin kütle değerleri, A öğrencisi ile karşılaştırıldığında birbirine çok benzerdi. Bu "hassasiyet"tir.
Doğruluk ve kesinlik, birbirinden bağımsız iki farklı ölçüm kalitesidir. Bu nedenle, belirli bir ölçüm kümesi doğru veya kesin olabilir veya hiçbiri veya her ikisi de olabilir.
Son derece hassas değerler de kesin olma eğilimindedir. Tüm nesneler için gerçek veya gerçeğe yakın kütleleri tekrar tekrar gösteren bir tartı terazisi gibi. Bununla birlikte, son derece hassas ölçümler her zaman doğru olmayabilir - aynı terazi yanlış kalibre edilirse, hassas ancak yanlış okumalar verebilir. Bu bilimsel hatalara yol açabilir.
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.