Szum termiczny, znany również jako szum Johnsona-Nyquista, odnosi się do przypadkowych wahań elektrycznych występujących w przewodnikach lub rezystorach w wyniku mieszania termicznego nośników ładunku, zwykle elektronów. Zjawisko to jest nieodłączne dla wszystkich elementów elektronicznych i nasila się wraz ze wzrostem temperatury. Szum termiczny charakteryzuje się płaską gęstością widmową mocy w szerokim zakresie częstotliwości, co oznacza, że ma równy udział w poziomie szumów na wszystkich częstotliwościach w określonym paśmie.
Szum energii cieplnej odnosi się do przypadkowych wibracji lub fluktuacji układów fizycznych, w tym obwodów elektronicznych, spowodowanych energią cieplną obecną w środowisku. W obwodach elektronicznych objawia się to szumem termicznym, w którym poruszenie nośników ładunku pod wpływem energii cieplnej prowadzi do przypadkowych wahań napięcia.
Funkcja szumu termicznego opisuje statystyczny rozkład szumu termicznego w układach elektronicznych. Zwykle ma rozkład Gaussa (normalny), w którym amplituda wahań szumu zmienia się losowo wokół wartości średniej. Ta cecha jest ważna dla zrozumienia charakterystyki szumu w obwodach elektronicznych i projektowania systemów, które mogą złagodzić jego wpływ na jakość sygnału.
W kontekście stosunku sygnału do szumu (SNR) szum termiczny odnosi się do poziomu szumu tła spowodowanego mieszaniem termicznym w elementach elektronicznych. SNR określa ilościowo stosunek mocy sygnału do szumu w systemie komunikacyjnym lub pomiarowym. Szum termiczny wyznacza podstawową granicę minimalnej wykrywalnej rezystancji sygnału, ponieważ sygnały muszą odróżniać się od szumu tła, aby można je było niezawodnie wykryć i zinterpretować.
W chemii szum termiczny może odnosić się do przypadkowych wahań lub zmian obserwowanych w procesach fizycznych i chemicznych spowodowanych energią cieplną. Na przykład w spektroskopii lub chemii analitycznej szum termiczny może wpływać na pomiary, wprowadzając przypadkowe błędy lub niepewności w odczytach. Zarządzanie szumem termicznym i jego zrozumienie ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dokładności i wiarygodności wyników eksperymentów w różnych gałęziach chemii.