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Description
(Text)
Dieses Buch ist aus Vorlesungen an der Universitiit Miinster hervor gegangen, die sich vornehmlich an Studierende der Physik wenden. Die Anregung, eine in der deutschsprachigen Literatur fehlende einfiihrende DarsteIlung iiber "Rauscheil" zu schreiben, ist von den Horern dieser Vorlesungen, aber auch von KoIlegen verschiedener Fachrichtungen aus gegangen, die an Vortriigen der Verfasser iiber elektrische und magneti sche Schwankungserscheinungen teilgenommen haben. MeB Das Rauschen hat heute in der Nachrichtentechnik sowie in der und Regeltechnik eine entscheidende Bedeutung erlangt. Liefert es doch die von der Natur gesetzte Grenze ffir die Obertragung schwacher Signale oder fiir die erreichbare Genauigkeit einer Messung. Das Rau schen wird dabei als ein stOrender Effekt empfunden. Zum anderen bietet eine Beobachtung des Rauschens aber auch die Moglichkeit, eine Auskunft iiber physikalische Vorgiinge zu erhalten. Man soIlte dabei nicht vergessen, daB eine spezieIle Form des Rauschens - niimlich die Brownsche Bewegung - den eindeutigen Beweis ffir die lange Zeit an gezweifelte Existenz von Atomen geliefert hat. 1m vorliegenden Buch soIl diese allgemeine Bedeutung des Rauschens besonders herausgesteIlt werden. Die DarsteIlung beschriinkt sich zu niichst auf elektrische Systeme, die sich im thermodynamischen Gleich gewicht befinden, und damit auf das thermische Rauschen. Hier werden auch - nicht zuletzt zur besseren Veranschaulichung - elektromechani sche Systeme mit einbezogen. Schwankungen bei irreversiblen Vorgiingen schlieBen sich an, sie werden belegt durch Beispiele aus dem Bereich der Halbleiter und des Ferromagnetismus.
(Table of content)
1. Einleitender Überblick.- 1.1. Beobachtung des Rauschens; ein Beispiel.- 1.2. Historische Bemerkung.- 2. Das thermische Rauschen.- 2.1. Rauschspannungen und Rauschströme in linearen Schaltungen.- 2.2. Ableitung der Nyquist-Beziehung.- 2.3. Abweichungen vom thermischen Gleichgewicht; Rauschtemperatur eines Zweipols.- 2.4. Das Rauschen von Antennen.- 3. Der Schrot-Effekt.- 3.1. Die Sättigungsdiode.- 3.2. Dioden.- 3.3. Verstärker-Röhren.- 3.4. Stromrauschen.- 3.5. Transistoren.- 3.6. Rauschen von Ferromagnetika.- 3.7. Rückblick und Vergleich.- 4. Die thermische Unruhe elektromechanischer Systeme; corpus-culare Behandlung des thermischen Rauschens.- 4.1. Die Brownsche Bewegung des Galvanometers.- 4.2. Betrachtungen aus der kinetischen Gastheorie.- 4.3. Das Rauschen von Mikrophonen.- 5. Das Rauschen von Vierpolen.- 5.1. Übertragung von Rauschspannungen durch lineare Vierpole.- 5.2. Das Eigenrauschen linearer Vierpole.- 5.3. Rauschen gekoppelter Vierpole.- 6. Die Messung von Frequenzspektren.- 6.1. Leistungsspektren.- 6.2. Kreuzspektren.- 7. Mathematische Hilfsmittel.- 7.1. Begriffe und Sätze der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Theorie der stochastischen Prozesse.- 7.2. Spezielle stochastische Prozesse.- 7.3. Frequenzspektren.- 7.4. Einige wichtige Verteilungen.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.
Contents
1. Einleitender Überblick.- 1.1. Beobachtung des Rauschens; ein Beispiel.- 1.2. Historische Bemerkung.- 2. Das thermische Rauschen.- 2.1. Rauschspannungen und Rauschströme in linearen Schaltungen.- 2.2. Ableitung der Nyquist-Beziehung.- 2.3. Abweichungen vom thermischen Gleichgewicht; Rauschtemperatur eines Zweipols.- 2.4. Das Rauschen von Antennen.- 3. Der Schrot-Effekt.- 3.1. Die Sättigungsdiode.- 3.2. Dioden.- 3.3. Verstärker-Röhren.- 3.4. Stromrauschen.- 3.5. Transistoren.- 3.6. Rauschen von Ferromagnetika.- 3.7. Rückblick und Vergleich.- 4. Die thermische Unruhe elektromechanischer Systeme; corpus-culare Behandlung des thermischen Rauschens.- 4.1. Die Brownsche Bewegung des Galvanometers.- 4.2. Betrachtungen aus der kinetischen Gastheorie.- 4.3. Das Rauschen von Mikrophonen.- 5. Das Rauschen von Vierpolen.- 5.1. Übertragung von Rauschspannungen durch lineare Vierpole.- 5.2. Das Eigenrauschen linearer Vierpole.- 5.3. Rauschen gekoppelter Vierpole.- 6. Die Messung von Frequenzspektren.- 6.1. Leistungsspektren.- 6.2. Kreuzspektren.- 7. Mathematische Hilfsmittel.- 7.1. Begriffe und Sätze der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Theorie der stochastischen Prozesse.- 7.2. Spezielle stochastische Prozesse.- 7.3. Frequenzspektren.- 7.4. Einige wichtige Verteilungen.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.
