НА́ЙКВИСТА ФО́РМУЛА

НА́ЙКВИСТА ФО́РМУЛА (Найк­ви­ста тео­ре­ма), оп­ре­де­ля­ет ве­ли­чи­ну те­п­ло­вых флук­туа­ций на­пря­же­ния или то­ка в элек­трич. це­пи в от­сут­ст­вие ис­точ­ни­ков то­ка. Вы­ве­де­на в 1928 амер. фи­зи­ком Х. Най­кви­стом. Со­глас­но Н. ф., ср. зна­че­ние квад­ра­та те­п­ло­вых флук­туа­ций на­пря­же­ния рав­но: $$V^2=4RkTΔν, \qquad(^*)$$ где $R(ν)$ – ак­тив­ное со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка, $k$ – по­сто­ян­ная Больц­ма­на, $T$ – аб­со­лют­ная темп-ра про­вод­ни­ка, $Δν$ – ши­ри­на час­тот­но­го диа­па­зо­на из­ме­ре­ний. Ве­ли­чи­на те­п­ло­вых флук­туа­ций на­пря­же­ния оп­ре­де­ля­ет­ся толь­ко ак­тив­ным со­про­тив­ле­ни­ем це­пи $R(ν)$, а ре­ак­тив­ные эле­мен­ты, та­кие как ём­кость и ин­дук­тив­ность, не ге­не­ри­ру­ют те­п­ло­вой шум. Н. ф. по­зво­ли­ла объ­яс­нить экс­пе­ри­мент амер. фи­зи­ка Дж. Джон­со­на (1928) по из­ме­ре­нию раз­но­сти по­тен­циа­лов на кон­цах про­вод­ни­ка.

Фор­му­ла $(^*)$ спра­вед­ли­ва в пред­по­ло­же­нии рав­но­мер­но­го рас­пре­де­ле­ния энер­гии по час­то­там. Это свой­ст­во про­вод­ни­ка на­ру­ша­ет­ся в об­лас­ти низ­ких тем­пе­ра­тур и дос­та­точ­но вы­со­ких час­тот, ко­гда $hν{≫}kT$ ($h$ – по­сто­ян­ная План­ка). В этом слу­чае всту­па­ют в си­лу за­ко­ны кван­то­вой ме­ха­ни­ки и фор­му­ла $(^*)$ за­ме­ня­ет­ся бо­лее об­щим вы­ра­же­ни­ем, вы­ве­ден­ным Х. Кал­ле­ном и Т. Уэл­то­ном (США) в 1951: $$V^2=2Rhνcth(hν/2kT)Δν.$$

Н. ф. ис­поль­зу­ют для оцен­ки уров­ня те­п­ло­вых шу­мов в из­ме­рит. и ра­дио­тех­нич. уст­рой­ст­вах, для оп­ре­де­ле­ния темп-ры про­вод­ни­ков. Для по­ни­же­ния те­п­ло­вых шу­мов, ог­ра­ни­чи­ваю­щих чув­ст­ви­тель­ность ра­дио­элек­трон­ной ап­па­ра­ту­ры, час­то при­ме­ня­ют глу­бо­кое ох­ла­ж­де­ние ак­тив­ных эле­мен­тов.