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 噪声实验装置

噪声实验装置


· 约翰逊噪声,· “布朗运动”的电子检测和量化
· 演绎玻尔兹曼常数,· K 乙,· 从约翰逊噪声对温度的依赖性
· 观察散粒噪声和量化,· 以衡量基本电荷ê '
· 用于多种测量的前端低一级的电路配置
· 调查的功率谱密度和电压噪声密度信号,· 他们的V / Hz和V /√Hz为单位
· 应用傅立叶噪声密度噪声信号转换成数字化处理的方法
· 探索放大,· 滤波的频率,· 平方和平均时间
· 培养技能适用于整个测量科学的广度
噪音基本装置是一组工具,先进的和中间的实验室教学和学习有关电子噪声。在所有的电子信号中存在的噪声限制了许多测量的灵敏度。这,本身将是足够的理由来激励学习如何可以量化噪声。但是,电子噪音可以远远超过滋扰,或限制-兰道尔的一句名言,有时噪音的信号“。事实上,至少有两种情况,即噪声的测量可以得到的基本常数。
通过集中处理和约翰逊噪声和散粒噪声测量,TeachSpin的噪声基础,让学生以确定双方玻尔兹曼常数,K B ,电子电荷的幅度,' E '。
约翰逊噪声的波动电动势在任何绝对温度Ţ > 0 ​​电阻油然而生。Nyquist的预测是,这个电动势的均方服从< V 2(t)的> = 4 K B TR D F ,D F 噪声测量带宽。此结果使要测量的玻尔兹曼常数 k 乙。
散粒噪声是衡量观察到的波动一定的电流,由于量化地对它们所加的粒度。在这种情况下,肖特的预测是一个直流电流我直流服从另一均方有关的波动会伴随着,[δ 我(吨)] 2 > = 2 ë键 我直流 D F。此结果使要测量的基本电荷ë键的大小。
从这些来源之一,还有更多的噪音,可以观察到,因为模块化,用户可配置的,我们的电子安排。本装置的信号流的透明布局使得它很清楚如何在实践中量化噪声,由于过程的放大,滤波的频率,平方和平均的时间,可以单独和详细理解。其结果是量化噪声的方法,和噪声密度,学生其实可以理解。这会产生一个便携式的一套适用于整个测量科学的广度技能。 噪声测量在物理学的许多领域中有一个非常当前的应用程序。

 


 
 
 
 
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