[물리실험] 오차론

목차

오차의 종류와 원인
유효숫자
오차분석
오차의 전파
불확정도의 전파

본문내용

오차의 종류와 원인

모든 측정에는, 실험오차라고 부르는 약간의 불확정도(uncertainty)가 들어있다. 높거나 낮은 신뢰도로 결론을 표시할 수 있으나, 절대로 완전한 확신을 가질 수는 없다. 실험 오차는 계통적인(systematic) 것과 우연적(random)인 것으로 분류된다. 우연오차는 주로 정밀성(재현성)에 영향을 주며, 계통오차는 주로 정확선("참"값에 가까운 정도)에 영향을 미친다.

1. 계통오차
계통오차는 확인되고 보정될 수 있는 일관성 있는 오차이다. 이는 실험설계를 잘못하거나, 실험기기의 정밀도, 실험 시 주위환경(위치, 온도, 압력, 습도)의 변화에서 온다. 또는 실험과 관련된 이론의 근사에서 발생하기도 한다. 이 오차는 실험을 정확히 같은 방법으로 다시 하면, 이 오차는 재현될 수 있다. 쉽지는 않지만, 원칙적으로 계통오차는 찾아서 보정할 수 있다.

2. 과실오차
실험환경의 인식에 대한 오류나 기기 사용의 오류에 의한 것, 이론 계산의 오류에 의한 오차를 과실오차라 한다. 이는 전적으로 실험자의 주의를 통해 해결할 수 있다.

3. 우연오차
위의 오차이외의 원인에 따른다. 그 원인을 쉽게 알기 어려우며 여러 상황이 복합되어 일어나는 경우가 많다. 따라서 정밀한 실험에서 가장 분석하기 어려운 오차이다. 우연오차는 측정할 때 조절하지 않은 (아마 조절할 수 없는 변수의 효과로부터 발생한다.

참고 자료

「분석화학」 자유아카데미 / 2001 / Daniel C. Harris
「일반물리실험」 청문각 / 1999 / 이창영