Флуоресценция

Флуоресценция, флюоресценция (от название минерала флюорит, у которого впервые была обнаружена Ф., и лат. -escent - суффикс, означающий слабое действие), люминесценция, затухающая в течение времени t…


Флуоресценция минералов

Флуоресценция минералов, свечение, возбуждаемое в минералах светом, рентгеновскими или катодными лучами и быстро затухающее (через 10-2-10-1сек) после прекращения возбуждения, что отличает его от…


Флуорометр

Флуорометр, прибор для измерения времени т затухания флуоресценции (времени ~ 10-8-10-9сек). Действие Ф. основано на том, что при высокочастотном модулированном возбуждении люминесценции последняя…


Флуктуации электрические

Флуктуации электрические, хаотические изменения потенциалов, токов и зарядов в электрических цепях и линиях связи. Ф. э. вызываются тепловым движением носителей заряда и др. физическими процессами в веществе, обусловленными дискретной природой электричества (естественные Ф. э.), а также случайными изменениями и нестабильностью характеристик цепей (технические Ф. э.). Ф. э. возникают в пассивных элементах цепей (металлических и неметаллических проводниках), в активных элементах (электронных, ионных и полупроводниковых приборах), а также в атмосфере, в которой происходит распространение радиоволн.

Тепловые Ф. э. (тепловой шум) обусловлены тепловым движением носителей заряда в проводнике, в результате чего на концах проводника возникает флуктуирующая разность потенциалов. В металлах из-за большой концентрации электронов проводимости и малой длины свободного пробега тепловые скорости электронов во много раз превосходят скорость направленного движения в электрическом поле (дрейфа). Поэтому Ф. э. в металлах зависят от температуры, но не зависят от приложенного напряжения (Найквиста формула). При комнатной температуре интенсивность тепловых Ф. э. остаётся постоянной до частот ~ 1012 гц. Хотя тепловые Ф. э. возникают только в активных сопротивлениях, наличие реактивных элементов (ёмкостей и индуктивностей) может изменить частотный спектр Ф. э. В неметаллических проводниках Ф. э. на низких частотах на несколько порядков превышают тепловые Ф. э. Эти избыточные шумы объясняются медленной случайной перестройкой структуры проводника под действием тока.

Ф. э. в электровакуумных и ионных приборах связаны главным образом со случайным характером электронной эмиссии с катода (дробовой шум). Интенсивность дробовых Ф. э. практически постоянна для частот (108 гц и зависит от присутствия остаточных ионов и величины объёмного заряда (см. Дробовой эффект). Дополнительные источники Ф. э. в этих приборах – вторичная электронная эмиссия с анода и сеток электронных ламп, динодов фотоэлектронных умножителей и т.п., а также случайное перераспределение тока между электродами. В электровакуумных и ионных приборах наблюдаются также медленные Ф. э., связанные с различными процессами на катоде (см. Фликкер-эффект). В газоразрядных приборах низкого давления Ф. э. возникают из-за теплового движения электронов.

В полупроводниковых приборах Ф. э. обусловлены случайным характером процессов генерации и рекомбинации электронов и дырок (генерационно-рекомбинационный шум) и диффузии носителей заряда (диффузионный шум). Оба процесса дают вклад как в тепловой, так и в дробовой шумы полупроводниковых приборов. Частотный спектр этих Ф. э. определяется временами жизни и дрейфа носителей. В полупроводниковых приборах наблюдаются также Ф. э., обусловленные "улавливанием" электронов и дырок дефектами кристаллической структуры (см. Дефекты в кристаллах, Полупроводники).

В приборах, работающих на принципе вынужденного излучения (мазеры и др.), проявляются шумы спонтанной эмиссии, обусловленные квантовым характером электромагнитного излучения.

ТехническиеФ. э. связаны с температурными изменениями параметров цепей и их старением, нестабильностью источников питания, с помехами от промышленных установок, вибрацией и толчками, с нарушениями электрических контактов и т.п.

Ф. э. в генераторах электрических колебаний вызывают модуляцию амплитуды и частоты колебаний (см. Модуляция колебаний), что приводит к появлению непрерывного частотного спектра колебаний или к уширению спектральной линии генерируемых колебаний, составляющему величину 10-7–10-12 от несущей частоты.

Ф. э. приводят к появлению ложных сигналов – шумов на выходе усилителей электрических сигналов, ограничивают их чувствительность и помехоустойчивость, уменьшают стабильность генераторов и устойчивость систем автоматического регулирования и т.д.

Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960, гл. 13; Бонч-Бруевич А. М., Радиоэлектроника в экспериментальной физике, М., 1966; Левин М. Л., Рытов С. М., Теория равновесных тепловых флуктуаций в электродинамике, М., 1967; Малахов А. Н., Флуктуации в автоколебательных системах, М., 1968; Ван дер Зил А., Шум, пер. с англ., М., 1973.

И. Т. Трофименко.

Носители заряда

Носители заряда, носители тока, общее название подвижных частиц (или квазичастиц), несущих электрический заряд и способных обеспечивать прохождение электрического тока через данное вещество. Чаще…

Распространение радиоволн

Распространение радиоволн, процессы распространения электромагнитных волн радиодиапазона в атмосфере, космическом пространстве и толще Земли. Радиоволны, излучаемые передатчиком, прежде чем попасть в…

Металлы

Металлы, простые вещества, обладающие в обычных условиях характерными свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности…

Найквиста формула

Найквиста формула, теорема Найквиста, соотношение, определяющее величину тепловых флуктуаций тока или напряжения в электрической цепи. Получена американским физиком Х. Найквистом (Н. Nyquist) в 1928…

Электронная эмиссия

Электронная эмиссия, испускание электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Э. э. возникает в случаях, когда под влиянием внешних воздействий часть электронов тела приобретает энергию…

Дробовой шум

Дробовой шум, беспорядочные изменения напряжений и токов относительно их среднего значения (флуктуации) в цепях усилителей, радиоприёмников и др. радиоэлектронных устройств, обусловленные дробовым…

Дробовой эффект

Дробовой эффект, небольшие беспорядочные отклонения анодного тока электровакуумных и полупроводниковых приборов от его среднего значения, вызванные неравномерностью эмиссии (испускания) электронов с…

Вторичная электронная эмиссия

Вторичная электронная эмиссия, испускание электронов поверхностью твёрдого тела при её бомбардировке электронами. Открыта в 1902 немецкими физиками Аустином и Г. Штарке. Электроны, бомбардирующие тело…

Фотоэлектронный умножитель

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), электровакуумный прибор, в котором поток электронов, эмитируемый фотокатодом под действием оптического излучения (фототок), усиливается в умножительной системе в…

Фликкер-эффект

Фликкер-эффект (от англ. flicker - мерцание), эффект мерцания катода, медленные флуктуации электрических токов и напряжений в электровакуумных и газонаполненных электронных приборах, обусловленные…

Полупроводниковые приборы

Полупроводниковые приборы, электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. В электронике П. п. служат для преобразования различных сигналов, в энергетике -…

Дефекты в кристаллах

Дефекты в кристаллах (от лат. defectus - недостаток, изъян), нарушения периодичности кристаллической структуры в реальных монокристаллах. В идеализированных структурах кристаллов атомы занимают строго…

Полупроводники

Полупроводники, широкий класс веществ, характеризующихся значениями электропроводности s, промежуточными между электропроводностью металлов (s ~ 106-104ом-1 см-1) и хороших диэлектриков (s $ 10-10-10…

Мазер

Мазер, термин, обозначающий квантовые генераторы и усилители радиодиапазона. Слово "М." (maser) образовано начальными буквами слов английской фразы: Microwave Amplification by Stimulated Emission of…

Модуляция колебаний

Модуляция колебаний, медленное по сравнению с периодом колебаний изменение амплитуды, частоты или фазы колебаний по определённому закону. Соответственно различаются амплитудная модуляция, частотная…

Помехоустойчивость

Помехоустойчивость технического устройства (системы), способность устройства (системы) выполнять свои функции при наличии помех. П. оценивают интенсивностью помех, при которых нарушение функций…

Флоэма

Флоэма (от греч. phloios - кора, лыко), ткань высших растений, служащая для проведения органических веществ к различным органам. Вместе с ксилемой составляет т. н. проводящие пучки. У архегониальных…


Флот речной

Флот речной, см. в ст. Речной транспорт…


Флотов Фридрих

Флотов (Flotow) Фридрих (26.4.1812, Тёйтендорф, - 24.1.1883, Дармщтадт), немецкий композитор. Музыкальное образование получил в Париже у И. Пиксиса (фортепиано) и А. Рейха (композиция). Создавал…