Le bruit thermique, également connu sous le nom de bruit Johnson-Nyquist, fait référence aux fluctuations électriques aléatoires qui se produisent dans les conducteurs ou les résistances en raison de l’agitation thermique des porteurs de charge, généralement des électrons. Ce phénomène est inhérent à tous les composants électroniques et augmente avec la température. Le bruit thermique est caractérisé par une densité spectrale à puissance plate à travers une large gamme de fréquences, ce qui signifie qu’elle contribue également au plancher de bruit à toutes les fréquences dans une bande passante spécifiée.
Le bruit d’énergie thermique fait référence aux vibrations aléatoires ou aux fluctuations des systèmes physiques, y compris des circuits électroniques, causés par l’énergie thermique présente dans l’environnement. Dans les circuits électroniques, cela se manifeste comme un bruit thermique, où l’agitation des porteurs de charge due à l’énergie thermique conduit à des fluctuations de tension aléatoires.
La fonction de bruit thermique décrit la distribution statistique du bruit thermique dans les systèmes électroniques. Il suit généralement une distribution gaussienne (normale), où l’amplitude des fluctuations de bruit varie au hasard autour d’une valeur moyenne. Cette fonction est importante pour comprendre les caractéristiques du bruit dans les circuits électroniques et pour la conception de systèmes qui peuvent atténuer ses effets sur la qualité du signal.
Dans le contexte du rapport signal / bruit (SNR), le bruit thermique fait référence au niveau de bruit de fond causé par l’agitation thermique dans les composants électroniques. SNR quantifie le rapport de la puissance du signal / du bruit dans un système de communication ou de mesure. Le bruit thermique fixe une limite fondamentale à la résistance au signal détectable minimum, car les signaux doivent se distinguer du bruit de fond à détecter et à interpréter de manière fiable.
En chimie, le bruit thermique peut se référer aux fluctuations ou variations aléatoires observées dans les processus physiques et chimiques en raison de l’énergie thermique. Par exemple, dans la spectroscopie ou la chimie analytique, le bruit thermique peut affecter les mesures en introduisant des erreurs aléatoires ou des incertitudes dans les lectures. La gestion et la compréhension du bruit thermique sont cruciales pour assurer la précision et la fiabilité des résultats expérimentaux dans diverses branches de chimie.