Электронные флюктуации

Дробовой эффект не является единственным видом электронных флюктуаций, приводящих к появлению шумов на выходе усилителя и ограничивающих возможность очень большого уси--тения, и далеко не всегда представляет собой главную причину этих шумов. Флюктуации электрического тока имеют место в любом проводнике. Как показывает теория, средняя энергия этих [c.53]

Дробовой эффект не является единственным видом электронных флюктуаций, приводящих к появлению шумов на выходе усилителя и ограничивающих возможность очень большого усиления, и далеко не всегда представляет собой главную причину этих шумов. Вследствие атомистического строения всякого электрического заряда флюктуация электрического тока имеет место в любом проводнике. Как показывает теория, средняя энергия этих флюктуаций, носящих название теплового эффекта, равна [c.126]

Существует следующий простой способ обнаружения эффекта превращения параметров электрического сопротивления веществ. Рассмотрим катодную систему, состоящую из двух электродов, размещенных в земле, которая позволяет наблюдать переход количественных изменений в качественные. Для различных режимов источника (фиксированных напряжений от до и ) будем определять ток и активную мощность. Ситуация здесь аналогична хорошо известному случаю эмиссии. Выходя из металла, квазичастица преодолевает потенциальный барьер, совершая при этом работу выхода . Квазичастица ведет себя как электронный газ, частицы которого имеют различные скорости. Не каждая квазичастица, преодолевшая потенциальный барьер, может быть зафиксирована в виде со dg/dt. (Здесь ширина энергетической зоны зафиксированной квазичастицы значительно меньше всех других энергий и может рассматриваться как волна флюктуации массы, как квант энергии). Однако с ростом напряжения частота фиксации растет. Поэтому, если определять сопротивление, используя обычные формулы для квазистационарных процессов R iU/I, то параметр R с увеличением U практически не изменяется, при этом остается меньше аналогичного изменяющегося параметра, определяемого исходя из активной мощности R< >P/P. [c.63]

В статистической физике показывается, что если какая-либо величина, например количество электронов, покидающих катод за какой-либо промежуток времени Дт, подвержена флюктуациям и мы обозначим её отклонение от среднего арифметического значения через п , так что п =п, —и Дт, где —число электронов, вылетающих из катода за 1 сек., и подсчитаем за большой (по сравнению с Дт) промежуток времени средний квадрат этих отклонений п, то этот квадрат будет численно равен среднему значению той величины, отклонения от которой исследуются, т. е. [c.51]

Теория, о которой только что шла речь, основана на предположении, что выход каждого электрона из катода и его передвижение к аноду под действием электрического поля совершенно не зависят от одновременного выхода из катода других электронов. Но между электронами действуют кулоновские силы отталкивания. Поэтому выход каждого электрона мешает выходу и передвижению к аноду следующих за ним электронов. Только при малых плотностях эмиссионного тока допустимо предположение о полной случайности распределения эмиссии отдельных электронов ка по новерхности катода, так и во времени, и имеет место точное воспроизведение в анодном токе флюктуаций эмиссии на катоде. Наличие пространственного заряда уменьшает дробовой эффект. Теория подавления или депрессии дробового эффекта учитывает также то обстоятельство, что в режиме, соответствующем наклонной части вольтамперной характеристики анодного тока при наличии пространственного заряда, вызываемые дробовым эффектов флюктуации анодного напряжения долн иы оказывать на электронный ток уменьшающее дробовой эффект влияние. [c.52]

Другого рода явление, накладывающееся в некоторых случаях на дробовой эффект,—это так называемый эффект мерцания, наблюдаемый при изучении флюктуации напряжения в цепи электронной лампы на низких частотах. При мерцании катода величина наблюдённых флюктуаций но соответствует вычисленным по формуле (13,2) значениям и изменяется при изменении частоты, что не должно иметь места на низких частотах при дробовом эф- [c.52]

В кристаллических детекторах мы имеем дело с передвижением внутри полупроводника и через запирающий слой большого числа электронов. При этом неизбежно должны иметь место флюктуации электронного тока, аналогичные тем, которые вызывают дробовой эффект п электронных трубках. Флюктуации приводят к собственным шумам детекторов, усиливающим шумы, со- / сдаваемые другими элементами [c.223]

Теория приводит также к возможности колебаний в плазме, вызванных смещением положительных ионов. Частота этих колебаний может лежать в широких пределах, от порядка нескольких мегагерц до звуковой частоты. Теоретически исследованы также колебания электронного газа под влиянием изменения давления этого газа в какой-либо части занимаемого им объёма. Ионные колебания плазмы обладают малой амплитудой, и их трудно выделить в чистом виде на фоне флюктуаций, всегда имеющих место в разряде. Всё это показывает наличие широкого спектра электронных и ионных колебаний плазмы. [c.314]

Если на расстоянии 50 еУ и более от основного края поглощения согласие теории и эксперимента в смысле местоположения флюктуаций коэффициента поглощения достаточно удовлетворительно, то при меньших энергиях оно значительно меньше. Это вынужден признать и сам автор цитируемой работы, обращающий внимание, например, на то, что отсутствие двух флюктуаций и В на экспериментальной кривой поглощения в области малых энергий фотоэлектронов не может объясняться недостаточной разрешающей силой используемого им спектрального прибора, а иллюстрирует пороки теории, не оправдывающейся в этой области энергии. Однако Стефенсон, так же как и его предшественники, склонен объяснять несогласие теории с экспериментом в области малых кинетических энергий фотоэлектронов исключительно недостаточным знанием фигурирующей в формулах фазовой постоянной 8 и недостаточным учетом в теории последствий многократной интерференции электронных волн, рассеянных соседними атомами в молекуле. [c.128]

Другого рода явление, накладывающееся в некоторых случаях на дробовой эффект, — это так называемый эффект мерцания, наблюдаемый при изучении флюктуации напряжения в цепи электронной лампы на низких частотах [253]. Величина наблюдённых флюктуаций не соответствует вычисленным значениям и изменяется при изменении частоты, что не должно иметь места на этих частотах при дробовом эффекте. Кроме того, при увеличении силы эмиссионного тока /о флюктуации (средний квадрат j ) растут не пропорционально /о, как это следует из соотношения (78), а много быстрее. При вольфрамовом катоде флюктуации соответствуют теории лишь при частотах выше 1000 герц, а при 10 герцах превышают вычисленные значения в 50 раз. Но особенно большую величину этот эффект имеет при эмиссии из оксидных катодов. Так как при этом эмиссионный ток с катода изменяется сравнительно медленно и на большие величины, то ухо улавливает в телефоне уже не общий шорох, а характерное более редкое потрескивание. В то же время [c.125]

Выход больщого числа электронов из катода вследствие Т-процессов представляет собой явление, подчиняющееся законам статистики. В числе электронов выходящих за какой-либо малый промежуток времени М яз элемента поверхности катода As, будут происходить флюктуации. Временные случайные увеличения 1 будут происходить также под действием случайных внешних ионизующих факторов. При таком случайном увеличении Пг произойдёт и флюктуация плотности разрядного тока. Плотность тока увеличится увеличится одновременно и плотность пространственного заряда, а следовательно, и искажение поля. Условный анод окажется перемещённым в точку Л г величина L станет меньше, напряжённость поля у катода — больше. Из экспериментальной кривой а, приведённой на рисунке 180, [c.436]

Основной вклад в межмолекулярное взаимодействие вносят дисперсионные силы. Наличие дисперсионных связей является следствием флюктуации атомных диполей, образованных положительно заряженными ядрами и вращающимися вокруг них электронами. Дисперсионные силы являются единственными, связывающими молекулы насыщенных углеводородов. [c.6]

Формула (3.72) описывает п-каскадный процесс, в котором п = ЩАх) + , к = Мо, к2=к =. .. =кп = +Ма х [см. уравнение (2.19)]. Таким образом, мы искусственно представляем лавинообразный процесс как многокаскадный. Найдем теперь квадрат относительной флюктуации числа электронов М, достигших анода за время At. Подставляя в формулу (2.21) значения к , и [c.92]

Второй разновидностью вандерваальсовых межмолекулярных сил является притяжение, обусловленное такой синхронизацией движения электронов на заполненных орбиталях взаимодействующих атомов, при которой они по возможности избегают друг друга. Например, как показано на рис. 14-12, электроны на орбиталях атомов, принадлежащих взаимодействующим молекулам, могут синхронизировать свое движение таким образом, что в результате возникает притяжение между мгновенными диполями и индуцированными ими диполями. Если в некоторый момент времени атом, изображенный на рис. 14-12 слева, имеет большую электронную плотность слева (как и показано на рисунке), то этот атом превращается в крошечный диполь с отрицательно заряженным левым концом и положительно заряженным правым концом. Положительно заряженный конец притягивает к себе электроны атома, изображенного на рис. 14-12 справа, и превращает его в диполь с аналогичной ориентацией. В результате между двумя атомами возникает притяжение, потому что положительно заряженный конец левого атома и отрицательно заряженный конец правого атома сближены. Аналогичные флюктуации электронной плотности правого атома индуцируют мгновенный диполь, или асимметрию электронной плотности, на левом атоме. Флюктуации электронных плотностей происходят непрерывно, а их результирующим эффектом является очень слабое, но важное по своему значению притяжение между [c.611]

Шум. Беспорядочные изменения сигнала создают шум. Шум измеряется величиной среднеквадратичного отклонения (СКО) пера самописца от среднего положения за какой-то период времени. Уровень среднеквадратичного шума составляет около 25 % от величины максимальной амплитуды шума (рис. 2.19). Шум является результатом рада процессов 1) джонсоновского шума, или теплового движения электронов в приемном элементе 2) статистических тепловых флюктуаций в элементе 3) беспорадочного движения электронов в проводниках и других компонентах цепи усиления 4) ложных электрических сигналов, возникающих в неисправных деталях усилителя или из-за плохой его конструкции 5) электрических сигналов, возникающих вне прибора. Для хорошо сконструированного спектрофотометра при правильной настройке шум в самописце будет в значительной степени джонсоновским, который подчиняется соотношению [c.46]

Квантовый выход фотокатода фотоумножителя меняется в пределах примерно от 10 до 20 %. Среди прочих факторов энергетическое разрешение сцинтилляционного счетчика определяется статистическими флюктуациями количества выбитых из фотокатода электронов при заданной энергии, выделившейся в сцинтилляторе. Существенную роль Ифают также неоднородность свето- [c.108]

Коллиматор, детектор и соответствующий электронный блок образуют канал измерения. Для снижения пофешностей от флюктуации квантов канал опорного сигнала располагается обычно вблизи рентгеновского излучателя. Измерительные каналы конструктивно объединяются в матрицу детекторов. Количество опорных каналов 1. .. 4, количество измерительных каналов - от 1 до 2000 в зависимости от поколения ПРВТ. [c.160]

В числе электронов, выходящих за какой-либо малы11 промо жуток времени из поверхности катода, будут нроисходить флюктуации. Временные случайные увеличения будут проиг ходить также под действием случайных внешних ионизующих фа .-торов. При таком случайном увеличении произойдёт и увели чение плотности разрядного тока. При увеличении плотности ток увеличится одновременно и плотность пространственного заряда, а следовательно, и искажение поля. Условный анод окажется перемещённым в точку А2, величина Ь станет меньше, напряжённость ноля у катода—больше. [c.248]

Существенным люментом новой теории является оироверже-пие утверждения, что аналогично отсутствию излучения постоянного кругового тока пучок электронов в бетатроне излучать не будет благодаря интерференции между излучением отдельных электронов. Излучение должно иметь место вследствие неизбежных флюктуаций в пучке электронов, в результате которых излучение является суммой излучений отдельных электронов. В ультрарелятивистском случае излучение направлено вперёд по движению электрона. Общая энергия излучения всех гармоник в единицу времени внутри телесного угла 9 равна для одного электрона [c.444]

Установлено, что рентгеновские края поглощения представляют собой широкие полосы, которые имеют, как правило, сложную структуру. С длинноволновой стороны края часто наблюдаются отдельные максимумы поглощения, так называемые белые линии, которые резко ограничены с обеих сторон темным фоном. Эти селективные максимумы поглощения иногда настолько близко примыкают к границе края, что, накладываясь на него, иская ают его форму. В связи с этим структура края на длинноволновой его стороне приобретает сложное строение, называемое часто в специальной литературе сложной структурой основного (или, иначе, главного) края поглощения атома. Существенные услон<нения структуры края наблюдаются также с коротковолновой стороны основного края поглощения. Здесь обнаруживаются заметные флюктуации коэффициента абсорбции, простирающиеся в металлах, например, на расстояния порядка нескольких сотен электрон-вольт. В спектрах поглощения атомов, входящих в состав молекул, флюктуации на коротковолновой стороне края поглощения занимают несколько меньшую энергетическую область. Как показано ниже, химическая связь атомов в молекулах и в решетках твердых тел заметно влияет на структуру спектров поглощения атомов. Это влияние проявляется как на структуре края в длинноволновой области, так и на расположении и интенсивности флюктуаций на коротковолновой стороне края поглощения. Однако наиболее чувствительна к изменениям в химическом состоянии, атомов элемента структура краев поглощения в области, непосредственно примыкающей к границе поглощения. Эта область (по обе стороны от границы поглощения) достигает ширины 10 eV и называется основным краем поглощения. Тонкая структура, обнаруживающаяся в этих пределах, именуется соответственно тонкой структурой основного края поглощения. В противополон ность этому тонкая структура на коротковолновой стороне края, расположенная на расстояниях свыше 10—15 eV от границы поглощения, называется тонкой структурой края. [c.104]

В общем случае разность фаз 8, определяющая величину флюктуации коэффициента поглощения рентгеновских лучей молекулой вблизи основного края поглощения, зависит 1) от междуатомного расстояния в молекуле 2) от изменения фазы (8) при рассеянии волны атомом 5 3) от кинетической энергии электронов или, что то же, от длины соответствующей им волны де-Брогля (X) 4) от угла 0 между осью молекулы и направлением падающей электронной волны. Если рассеянная волна имеет шаровую симметрию и Х<СА то для каждого значения кинетической энергии электрона и любого I можно всегда найти такой угол 0, чтобы разность фаз обеих волн — падающей и рассеянной атомом В — оказалась равной тт. В этом случае тонкая [c.114]

Тем не менее, Крониг [104], игнорируя это обстоятельство, использовал те же теоретические предпосылки для построения теории, ставящей своей целью объяснение тонкой структуры (флюктуаций) коэффициента поглощения с коротковолновой стороны края поглощения, простирающейся в металлах на расстояния, иногда достигающие 100—200 еУ. Появление флюк-туаний на коротковолновой стороне кривой поглощения атомов в металле Крониг связывает с существованием в энергетическом спектре металла областей, запрещенных для электронов энергий. Это делает невозможным, но Кронигу, такие переходы К-электронов атома в зону проводимости металла, при которых они [c.176]

В дополнение ко всему сказанному выше пелесообразпо обратить внимание еще на одно обстоятельство. При рассмотрении изложенного выше экспериментального материала в пентре внимания стоял вопрос о том, в какой мере теория Кронига спос/)бна правильно предсказать местоположение флюктуаций коэффициента поглощения на коротковолновой стороне края. Вопрос о величине самих флюктуаций не обсуждался. Пред-пола1-алось, что эта величина определяется лишь факторами, управляющими движением полусвободных электронов металла в пределах его кристаллической решетки, и структурой последней. С точки зрения теории Кронига, относительная интенсивность отдельных флюктуаций тонкой структуры края поглощения различных атомов, входящих в состав веществе одинаковыми кристаллическими решетками, должна была бы совпадать. Несмотря на очевидную важность экспериментальной проверки этого утверждения для выяснения вопроса о пригодности теории Кронига для объяснения тонкой структуры краев поглощения металлов, она, насколько нам известно, никем до сих пор не была проведена. Следует, конечно, иметь в виду, что осуществление такого опыта связано со значительными экспериментальными трудностями и едва ли возможно, если, пользуясь фотографическим методом регистрации спектров и последующим их фотометрированием, стремиться одновременно получать на одной микрофотограмме и тонкую структуру и основной край поглощения. [c.181]

Структура рентгеновского края поглощения на значительном его протяжении может быть наиболее достоверно объяснена на основе теории ближнего порядка, рассматривающей поглощение рентгеновских лучей в металлах (как и в молекулах) как атомный процесс и связывающей появление небольших флюктуаций вдали от границы края поглощения с определяющим влиянием ближайшего окружения поглощающего атома. Еще в большей мере это относится к структуре основного края поглощения, к области частот, соответствующих очень малым кинетическим энергиям вырванных из К-оболочки атомов фотоэлектронов. В этой областн возмущающее поле соседних атомов решетки относительно невелико, и особенности электронного строения изучаемого атома в соединении или сплаве приобретают решающее значение в ходе поглощения рентгеновских лучей. Ранее, при обсуждении структуры основного края поглощения атомов в молекулярных соединениях (стр. 129), вскользь указывалось на зависимость коэффициента поглощения от частоты в пределах истинного края поглощения, связанного с переводом электрона с К-уровня атома в область непрерывного спектра. Рассмотрим теперь этот воиросболее обстоятельно. [c.188]

Причиной дробового эффекта является не просто атомистическое строение электрических зарядов. Если бы все электроны вылетали из катода равномерно через одинаковые промежутки времени один за другим, то при обычно применяемой силе термоэлектронного тока с катода усилительной лампы вследствие малой величины элементарного заряда электрона эта прерывистость была бы совершенно незаметна из-за весьма малого периода пульсаций тока, периода, соизмеримого с периодом световой волны в видимой части спектра. Но дело в том, что выход большого числа электронов из катода как при термоэлектронной, так и при всех других видах электронной эмиссии совершается по законам случайных явлений, причём выход одного электрона не зависит от выхода другого. Поэтому число электронов, покидающих поверхность металла за малый промежуток времени Дт, не будет постоянным, а будет подвержено таким же коичебаниям или флюктуациям , как, например, число молекул газа, заключающихся в небольшом объёме. Промежутки времени, протекающие между моментами вылета отдельных электронов, бывают самые различные, и величины их распределяются по законам случайных явлений. [c.121]

Среднее значение силы тока /о, которая соответствует выходу По электронов в 1 секунду и которую показывают включённые в цепь приборы, слишком грубые для того, чтобы отзываться на флюктуации, /о численно равно пов. Сила тока в течение рассматриваемого промежутка времени Дт будет I, = п е/Лт, а отклонение силы тока от среднего значения у- =. Умножив правую и левую части (77) на квадрат, величины элементарноп > [c.121]

Если же рри некоторых других уачовиях, несмотря на очень тщательную постановку эксперимента, измерения приводят к другим, менее точным, а иногда и просто ошибочным значениям е, то это значит, что в этих новых условиях имеют место явления, не учтённые теорией. Одно из этих явлений — депрессия дробового эффекта. Теория, о которой только что шла речь, основана на предположении, что выход каждого электрона из катода и его передвижение к аноду под действием электрического поля представляет собой в полной мере случайное явление и совершенно не зависит от одновременного выхода из катода других электронов. Но между электронами действуют кулоновские силы отталкивания. Поэтому выход каждого электрона мешает выходу и передвижению к аноду следующих за ним электронов. Только при малых плотностях эмиссионного тока приложимо предположение о полной случайности распределения эмиссии отдельных электронов как по поверхности катода, так и во времени, и имеет место точное воспроизведение в анодном токе флюктуаций эмиссии на катоде. Наличие пространственного заряда заметной величины уменьшает дробовой эффект. Теория депрессии дробового эффекта учитывает также то обстоятельство, что в режиме, соответствующем наклонной части вольтамперной характеристики при наличии пространственного заряда, вызываемые дробо- [c.124]

Число электронов, участвующих в отдельном стримере, 10 —10 °. При достижении начального напряжения короны лавинные импульсы следуют непрерывно один за другим независимо от наличия внешнего ионизатора. Корона принимает вид импульсной короны, прерывистый характер которой проявляется лишь в частых беспорядочных флюктуациях тока. На рисунке 276 схематично приведены осциллограммы положительной короны с острия, снятые Тричелем [2052]. Кривые рисунка 277 представляют собой осциллограммы лавинных импульсов и зарождающихся стримеров положительной короны, снятые Кипом [2051].. При увеличении напряжения и средней силы коронного тока [c.629]

Формулу (3.74) можно упростить следующим образом. Перейдем от числа электронов к току. Очевидно, 6HN)=8ЦI), 8ЦМо)=8Ц1о) и Мо=/М/е. Далее найдем квадрат относительной флюктуации начального тока [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология