A palavra experimento é sinónima de experiência, mas a grande diferença é que o vocábulo experiência tem um sentido mais amplo.

Experimento trata-se de «trabalho científico que se destina a verificar um fenômeno físico», sendo palavra oriunda do «lat[im] experimentum,i "ensaio, tentativa, experimento"».

Por sua vez, experiência, embora signifique «experimentação, experimento (método científico)», ainda quer dizer «tentativa, ensaio, prova», a exemplo de «resolveu fazer uma experiência apostando nos números pares»; em filosofia, é «qualquer conhecimento obtido por meio dos sentidos». Além disso, ainda se trata de «forma de conhecimento abrangente, não organizado, ou de sabedoria, adquirida de maneira espontânea durante a vida; prática» e «forma de conhecimento específico, ou de perícia, que, adquirida por meio de aprendizado sistemático, se aprimora com o correr do tempo; prática». A palavra vem do «lat[im] experientĭa,ae, "prova, ensaio, tentativa"».

[Fonte: Dicionário Eletrônico Houaiss]