2.2　误差的分类

由于仪器不准、方法不完善及各种因素的影响，一切实际测量值与真实值之间存在一个差值，称为测量误差：Δ=∣测量值-真值∣。

由于经过运算等传递，会间接引起被测量产生误差，此谓误差传递。物理化学实验中，往往有很多量需要测量，由于误差传递，最后导致所需结果产生一定的误差。可以通过计算，寻找某一量的测量误差对最终结果的影响。

2.2.1　系统误差

系统误差是由于某些固定不变的因素引起的，这些因素影响的结果永远朝着一个方向偏移，其大小及符号在同一组实验测量中完全相同。当实验条件一经确定，系统误差就是一个客观上的恒定值，多次测量的平均值也不能减弱其影响。系统误差随实验条件的改变按一定的规律变化，因此系统误差的大小直接关系到测量结果的准确度。

产生系统误差的原因有以下几个方面：

①测量仪器　如仪器设计上的缺点、刻度不准、仪表未进行校正或标准表本身存在偏差、安装不正确等；

②环境因素　如外界温度、湿度、压力等引起的误差；

③测量方法　如近似的测量方法或近似的计算公式等引起的误差；

④测量人员的习惯或动态测量时的滞后现象　如读数偏高或偏低所引起的误差等。

可以针对以上具体情况，分别改进仪器和实验装置，以提高测试技能，对系统误差予以校正。

2.2.2　随机误差

随机误差是由于某些不易控制的因素造成的，如最小分度后的估计值，每次读取数值都存在一定误差。随机误差直接影响测量结果的精密度。

在相同条件下做多次测量，误差数值是不确定的，没有确定的规律，这类误差称为随机误差或偶然误差。这类误差产生的原因不明，因而无法控制或补偿。

若对某一值进行足够多次的等精度测量，就会发现随机误差服从统计规律，这种规律可用正态分布曲线表示，横坐标为多次测量的标准误差σ（均方根误差），纵坐标为各随机误差出现的次数N，即测定值的概率密度，见图2.1。

正态分布具有以下特点：

①正态分布曲线对称，以平均值为中心。

②当x为平均值时，曲线处于最高点；当x向左右偏离时，曲线逐渐降低，整个曲线呈中间高、两边低的形状。

③总测量曲线与横坐标轴所围成的面积等于1个单位面积。

随着测量次数的增加，随机误差的算术平均值趋于零，所以，多次测量结果的算术平均值将更接近于真值。

2.2.3　过失误差

过失误差是一种与实际事实明显不符的误差，过失误差明显地歪曲实验结果。误差值可能很大，且无一定的规律。其中一个主要原因是实验人员粗心大意、操作不当造成的，如读错数据、记录错误或计算错误、操作失误等。过失误差在实验中是不允许发生的，按照严格的操作规程是完全可以避免的。

存在过失误差的观测值在整理实验数据时应该剔除。最好的实验结果应该仅含偶然误差。

在一组条件完全相同的重复实验中，个别的测量值可能会出现异常。如测量值过大或过小，这些过大或过小的测量数据是不正常的，或称为可疑的。对于这些数据应当用数据统计的方法决定取舍。