Wahania statystyczne
Fluktuacje statystyczne to fluktuacje wielkości pochodzące z wielu identycznych procesów losowych . Są fundamentalne i nieuniknione. Można udowodnić, że względne fluktuacje zmniejszają się jako pierwiastek kwadratowy z liczby identycznych procesów.
Fluktuacje statystyczne są odpowiedzialne za wiele wyników mechaniki statystycznej i termodynamiki , w tym zjawiska takie jak odgłos śrutu w elektronice.
Opis
Gdy zachodzi wiele losowych procesów, można wykazać, że wyniki ulegają fluktuacjom (zmieniają się w czasie) i że fluktuacje są odwrotnie proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego liczby procesów.
Przykłady
Jako przykład, który będzie znany wszystkim, jeśli rzuca się uczciwą monetą wiele razy i policzy liczbę orłów i reszek, stosunek orłów do reszek będzie bardzo bliski 1 (mniej więcej tyle orłów, ile reszek); ale już po kilku rzutach wyniki ze znaczną przewagą orłów nad reszkami lub odwrotnie są powszechne; jeśli eksperyment z kilkoma rzutami jest powtarzany w kółko, wyniki będą się bardzo zmieniać.
Prąd elektryczny tak mały, że przez złącze pn przepływa niewiele elektronów, jest podatny na fluktuacje statystyczne, ponieważ rzeczywista liczba elektronów w jednostce czasu (prąd) będzie się zmieniać; wytwarza to wykrywalny i nieunikniony szum elektryczny, znany jako szum wystrzału .
Zobacz też