Статистические колебания

Статистические флуктуации — это колебания величин, возникающие в результате многих одинаковых случайных процессов. Они фундаментальны и неизбежны. Можно доказать, что относительные флуктуации уменьшаются как квадратный корень из числа одинаковых процессов.

Статистические флуктуации ответственны за многие результаты статистической механики и термодинамики , включая такие явления, как дробовой шум в электронике.

Описание

Когда происходит ряд случайных процессов, можно показать, что результаты колеблются (изменяются во времени) и что колебания обратно пропорциональны квадратному корню из числа процессов.

Примеры

В качестве примера, который будет знаком всем: если честную монету подбросить много раз и посчитать количество орлов и решок, соотношение орлов к решкам будет очень близко к 1 (примерно столько же орлов, сколько решок); но уже после нескольких бросков нередки исходы со значительным превышением орла над решкой или наоборот; если эксперимент с несколькими бросками повторять снова и снова, результаты будут сильно колебаться.

Электрический ток участвует не так много электронов, , настолько малый, что через pn-переход подвержен статистическим флуктуациям, поскольку фактическое количество электронов в единицу времени (ток) будет колебаться; это создает заметный и неизбежный электрический шум, известный как дробовой шум .

См. также

• Первичные колебания
• Квантовая флуктуация
• Термические колебания
• Универсальные флуктуации проводимости