קורס מדיהאך מהצד השני, מכיון ששני הרעשים נגרמים ממצבים פיסיקאלים יסודיים של חומרים, ניתן בעזרתם למדוד קבועים פיסיקאלים חשובים כגון קבוע בולצמן ואת המטען של האלקטרון (e) כפי שנעשה בניסוי זה.
רעשים במערכות אלקטרוניות
תופעת הרעש מוכרת כחלק בלתי נפרד בכל ניסוי.
על חלק גדול מהרעשים ניתן להתגבר באמצעות תיכנון נכון של הניסוי, אך רעשים כדוגמת רעש טרמי ורעש ירייה לא ניתנים להפרדה ממערכת הנסוי. הם יופיעו בכל מערכת אלקטרונית ויגרמו לחסם תחתון ברזולוצית המדידה.
- שם המדריך : אסף שולץ
- תדריך הניסוי : Thermal_Noise_report
שאלות הכנה
1) ציין סוגים של רעש חשמלי שאינם רעש לבן, וקבע האם הם רעשים חיצוניים או
פנימיים למערכת.באלו דרכים ניתן לצמצם את עוצמת הרעש.
2) סטודנט בונה מערכת ניסויית, ובמערכת יש רעש מושרה שמושפע מחוטי החשמל
שבסביבת המערכת, מה הייתם מציעים לעשות כדי להפחית את הרעש?
3) באופן אופטימלי לארקה )החוט המקשר בין גוף המערכת לאדמה( יש התנגדות
אפס, ולכן הנקודה שמחוברת לאדמה היא בעלת פוטנציאל אפס. הסבר איזה
השלכות יש לכך אם לארקה תהיה התנגדות שונה מאפס )הנח שמספר מערכות
מחוברים על אותו קו ארקה(.
4) הסבר את הנוסחה של הרעש התרמי המקשרת בין העוצמה של
הרעש לטמפ' וההתנגדות?
5) האם יש עדיפות לעוצמה של הרעש התרמי עבור תדרים מסוימים?
בביליוגרפיה ואתרים מומלצים:
רעש לבן :
- B. JOHNSON,THERMALAGITATION OF ELECTRICITY IN CONDUCTORS,PHYS. REV.32 (1928)
- Nyquist, Thermal Agitation of Electric Charge in Conductors, Phys. Rev. 32, 110 (1928)
Kittel and Kroemer, Thermal Physics. 98 102
Charles Kittel , Elementary statistical physics, 141-146
Clay S. Turner, "Johnson- Nyquist Noise" (2007)
רעש יריה :
Shot-noise measurements of the electron charge:An undergraduate experiment
התמרת פוריה :
"The FFT - an algorithm the whole family can use" Daniel N. Rockmore
מצגת המסבירה את עקרון טרנספורמציית פוריה
www.mathworks.com/moler/fourier.pdf (במיוחד עמ' 4-6, 13-15) .
מערכת הניסוי :
Users Manual,FFT Spectrum Analyzer Model SR760
http://en.wikipedia.org/wiki/Window_function
Voltage Pre-Amplifier model SR550