Cтраница 1
Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка / / УФН. [1]
И такой стохастический резонанс для указанной задачи наблюдается при совпадении частоты периодического сигнала COQ с частотой переброса между двумя устойчивыми состояниями ю - 1 / Т, которая называется частотой Крамерса. [2]
Тем не менее стохастический резонанс остался спящей красавицей, если говорить о практических применениях, по причинам, которые нетрудно понять. Во-первых, стохастический эксперимент дает имеющие смысл результаты только после усреднения, и необходимо обработать большое число сигналов стохастического отклика для уменьшения дисперсии итогового спектра. Во-вторых, стохастическое возбуждение является очень общим методом, который позволяет сразу получить всю доступную информацию о системе. Выделение необходимой информации происходит уже при обработке данных. Это предъявляет высокие требования к эксперименту, даже если требуется только ограниченная информация. Организация эксперимента с целью получения конкретной информации сопряжена со значительными трудностями. [3]
Ключевой момент, позволяющий описать стохастический резонанс как синхронизацию, заключается в наличии двух временных масштабов. Один ( микроскопический) масштаб связан с временем корреляции шума; он мал. Другой ( макроскопический) масштаб - это характерное время между макроскопическими событиями ( импульсами в пороговой системе, скачками в бистабильной); он много больше времени корреляции шума. Нас интересуют скачки ( импульсы) и интервалы времени между ними. Различие двух временных масштабов позволяет сказать, что макроскопические события могут произойти в любой момент времени. Например, между двумя пересечениями порога на рис. 3.48 а процесс может много раз почти подходить к порогу, не достигая его. Немного изменив порог в какой-то момент времени, мы можем вызвать импульс. Это означает, что фаза макроскопического события может быть сдвинута слабым воздействием, а это как раз и есть свойство, обеспечивающее синхронизацию. [4]
При этом в ряде случаев наблюдается явление, которое обычно называется стохастическим резонансом. Термин резонанс имеет здесь, однако, нестандартный физический смысл. [5]
Однако для объяснения результатов воздействия сильных РЧ-полей, например в многоимпульсных экспериментах или в случае стохастического резонанса, необходимо учитывать нелинейность спиновой системы. [6]
Стохастическое возбуждение в ЯМР предлагалось использовать в ряде случаев: первоначально - для специально подобранной и широкополосной развязки [4.64, 4.65], а позднее - в качестве альтернативы одномерной фурье-спектроскопии [4.59, 4.66 - 4.69], поскольку в смысле требований к мощности РЧ-сигнала он имеет преимущества перед последней. В последнее время Блюмих, Зиссов и Кайзер [4.70 - 4.79] применили стохастический резонанс в двумерной спектроскопии. Они убедительно показали, что большинство результатов, получаемых при импульсном возбуждении [4.80], могут быть также получены с помощью стохастического возбуждения при соответствующей обработке данных. [7]
Далее мы рассмотрим особенности синхронизации релаксационных автоколебаний и рассмотрим, что происходит с захватом частоты в присутствии шума. По ходу изложения будут приведены различные экспериментальные примеры. Наконец, мы обсудим некоторые явления, имеющие отношение к синхронизации, такие как хаотизация и подавление автоколебаний сильным внешним воздействием, а также эффект действия периодической силы на возбудимые системы и явление стохастического резонанса. [8]
Конкретнее, мы рассмотрим колебания, возбуждаемые шумом, т.е. обусловленные быстро флуктуирующими силами. В отличие от периодических колебаний с шумом, обсуждавшихся в разделе 3.4, здесь шум играет центральную роль: без флуктуации колебаний нет. С другой стороны, в такой системе колебания наблюдаются без внешней периодической силы, что отличает их от возбудимых систем. В этом смысле эти системы напоминают автоколебательные, и поэтому можно ожидать возникновения явлений типа синхронизации. Мы сначала опишем общие феноменологические свойства стохастического резонанса и синхронизации, а затем обсудим физические причины этого сходства. [9]