Броуновское движение

Броуновское движение возникло в следствие того, что все жидкости и газы состоят из атомов или молекул, которые находятся в постоянном хаотическом тепловом движении и потому непрерывно толкают броуновскую частицу с разных сторон. Поэтому бро́уновским движе́нием называется тепловое движение микроскопических взвешенных частиц (броуновские частицы) твёрдого вещества (пылинки, крупинки взвеси, частички пыльцы растения и так далее), находящейся в жидкой или газообразной среде.

Броуновская частица испытывает очень частые мелкие и нерегулярные «дрожания», в результате которых она хаотически смещается то в одну, то в другую сторону.

Теорию случайных блужданий можно объяснить на примере человека заблудившегося в лесу, в густом тумане или буране. Он бродит кругами, все время возвращаясь на прежнее место. На самом деле он ходит не кругами, а примерно так, как движутся молекулы или броуновские частицы. На прежнее место он вернуться может, но только случайно. А вот свой путь он пересекает много раз.

Исследование шумов преследует разнообразные цели: изучение источников шумов для уменьшения их вредного воздействия на человека и на различные системы; изыскание способов и средств наилучшего (оптимального) приёма, обнаружения и измерения параметров разных сигналов в присутствии шума; повышение точности измерений в аналоговых и цифровых устройствах обработки информации и др. Надежность и достоверность работы электронных вычислительных машин в существенной степени определяются их помехозащищенностью по отношению к внешним и внутренним, случайным и регулярным помехам. От правильного решения задачи обеспечения помехоустойчивости элементов и узлов ЭВМ зависят как сроки ее разработки, изготовления и наладки, так и нормальное ее функционирование в процессе эксплуатации. Наиболее успешная борьба с помехами возможна лишь в том случае, когда разработка электрических схем и конструкций элементов и узлов ЭВМ неразрывно связаны. Аналогичный подход справедлив и для всех прочих устройств. Для измерения характеристик Шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др. В ряде случаев шум используется как источник информации. Например, в военно-морской технике по шуму, создаваемому на ходу подводными лодками и надводными кораблями, их обнаруживают и пеленгуют; в радиоастрономии по Шуму в определённых диапазонах частот исследуется радиоизлучение звёзд и других космических образований. Шумоподобные сигналы применяются в технике радио- и акустических измерений, например в архитектурной акустике. Некоторые звуки, используемые в музыке, по физическому существу шумовые или обладают шумовыми признаками. Встречающиеся в речи шумные согласные по своим свойствам также являются шумами.

Контрольные вопросы:

1. Какие виды шумов вы знаете?

а.Белый шум, нестационарный шум, Радиоэлектронный шум, квазистационарый шум, Джонсоновский шум, шум квантования, шум округления.

б.Нестационарный шум, чёрный шум, квазистационарый шум.

в.Радиоэлектронный шум, белый шум, приглушённый шум, квазистационарый шум.

г.Белый шум, квазистационарый шум.

2. Как и где используются Шумы Найквиста?

а.В исследовании устойчивости систем с прямой связью (замкнутых систем).

б.В исследовании устойчивости систем с обратной связью (разомкнутых систем).

в.В исследовании устойчивости систем с обратной связью (замкнутых систем).

г.В исследовании устойчивости систем с обратной связью (разомкнутых систем).

3. Что называется Броуновским движением?

а.Тепловое движение микроскопических частиц жидкого вещества (капельки росы, частички жидкостей, и так далее), находящейся в твердой или мягкой среде.

б.Тепловое движение микроскопических взвешенных частиц мягкого вещества (пылинки, крупинки взвеси, частички пыльцы растения и так далее), находящейся в твердой среде.

в.Тепловое движение микроскопических взвешенных частиц (броуновские частицы) твёрдого вещества (пылинки, крупинки взвеси, частички пыльцы растения и так далее), находящейся в жидкой или газообразной среде.

4. Что такое диффузия?

а.Это самопроизвольное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и твердых тел.

б.Это перемешивание частиц более двух соприкасающихся газов, жидкостей и твёрдых тел.

в.Это упорядоченное проникновение и перемешивание частиц более двух соприкасающихся газов, жидкостей и твердых тел.

5. В чем различие между диффузией и броуновским движением?

а.В том, что молекулы в газах движутся по прямой, пока не соединятся с другими молекулами, после чего, меняют направление движения.

б.В том, что молекулы в газах движутся по прямой, пока не столкнутся с другими молекулами, после чего, не меняют направление движения.

в.В том, что молекулы в газах движутся по кривой, пока не столкнутся с другими молекулами, после чего, меняют направление движения.

г.В том, что молекулы в газах движутся по прямой, пока не столкнутся с другими молекулами, после чего, меняют направление движения.

6. Что такое точность измерений?

а.Это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению величины, т.е. близостью к нулю погрешностей измерения.

б.Это качественное измерение величины, допускающее погрешность меньше единицы.

в.Это качество измерений, отражающее близость их результатов к значению величины, близостью к нулевой погрешности измерения.

г.Это качество измерений, отражающее близость их результатов к точному значению величины, и близостью к единице погрешностей измерения.

7. Какие виды погрешности вы знаете?

а.Операторная, относительная, статистическая.

б.Методическая, инструментальная, абсолютная, относительная, погрешность оператора, динамические, статистические.

в.Относительная, приближенная.

8. В чем заключается Дробовый эффект?

а.Небольшие беспорядочные отклонения анодного тока электровакуумных и полупроводниковых приборов от его среднего значения, вызванные неравномерностью эмиссии (испускания) электронов с катода или неравномерностью диффузии носителей тока в полупроводниках.

б.Беспорядочные отклонения тока электровакуумных и полупроводниковых приборов от его среднего значения, вызванные неравномерностью эмиссии электронов с катода или неравномерностью диффузии носителей тока в проводниках.

в.Упорядоченные отклонения катодного тока вакуумных и полупроводниковых приборов от его среднего значения, вызванные неравномерностью эмиссии (испускания) протонов с анода или неравномерностью диффузии носителей тока в полупроводниках.

г.Беспорядочные отклонения тока электронных и проводниковых приборов от главного значения, вызванные неравномерностью испускания электронов с катода или неравномерностью диффузии носителей тока в проводниках.