Johnson-Nyquist gürültüsü olarak da bilinen termal gürültü, genellikle elektronlar olmak üzere yük taşıyıcılarının termal çalkalanması nedeniyle iletkenlerde veya dirençlerde meydana gelen rastgele elektriksel dalgalanmaları ifade eder. Bu olay tüm elektronik bileşenlerin doğasında vardır ve sıcaklıkla birlikte artar. Termal gürültü, geniş bir frekans aralığında düz bir güç spektral yoğunluğu ile karakterize edilir; bu, belirli bir bant genişliği içindeki tüm frekanslarda gürültü tabanına eşit katkıda bulunduğu anlamına gelir.
Termal enerji gürültüsü, elektronik devreler de dahil olmak üzere fiziksel sistemlerde, ortamda mevcut termal enerjinin neden olduğu rastgele titreşimleri veya dalgalanmaları ifade eder. Elektronik devrelerde bu, termal enerji nedeniyle yük taşıyıcılarının çalkalanmasının rastgele voltaj dalgalanmalarına yol açtığı termal gürültü olarak kendini gösterir.
Termal gürültü fonksiyonu, elektronik sistemlerdeki termal gürültünün istatistiksel dağılımını tanımlar. Genellikle gürültü dalgalanmalarının genliğinin ortalama bir değer etrafında rastgele değiştiği Gauss (normal) dağılımını takip eder. Bu özellik, elektronik devrelerdeki gürültünün özelliklerini anlamak ve sinyal kalitesi üzerindeki etkilerini azaltabilecek sistemleri tasarlamak için önemlidir.
Sinyal-gürültü oranı (SNR) bağlamında termal gürültü, elektronik bileşenlerdeki termal çalkalamanın neden olduğu arka plan gürültüsü seviyesini ifade eder. SNR, bir iletişim veya ölçüm sistemindeki sinyal gücünün gürültüye oranını ölçer. Termal gürültü minimum tespit edilebilir sinyal direncine temel bir sınır koyar çünkü sinyallerin güvenilir bir şekilde algılanması ve yorumlanması için arka plan gürültüsünden ayırt edilebilir olması gerekir.
Kimyada termal gürültü, termal enerji nedeniyle fiziksel ve kimyasal işlemlerde gözlemlenen rastgele dalgalanmalara veya değişimlere atıfta bulunabilir. Örneğin, spektroskopi veya analitik kimyada termal gürültü, okumalarda rastgele hatalara veya belirsizliklere neden olarak ölçümleri etkileyebilir. Kimyanın çeşitli dallarında deneysel sonuçların doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlamak için termal gürültüyü yönetmek ve anlamak çok önemlidir.
