ランダウ準位
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テンプレート:出典の明記 ランダウ準位 (ランダウじゅんい、テンプレート:Lang-en-short)とは、磁場の中で荷電粒子がサイクロトロン運動(円運動)するときに取り得る、不連続(離散的)なエネルギーの準位のことである。
一様な磁場の中で荷電粒子が運動しているとする。荷電粒子の質量を テンプレート:Mvar、電荷を テンプレート:Mvar、磁場の磁束密度を テンプレート:Mvar として、荷電粒子が磁場に垂直な二次元面上を運動する場合には、当該荷電粒子はサイクロトロン運動を行う。この時のサイクロトロン運動の角振動数(サイクロトロン周波数)テンプレート:Math は、
となる。以上は古典的に考えたものだが、このサイクロトロン運動を量子化し、連続的なエネルギー分布が離散的なものとなったエネルギー準位が、ランダウ準位である。
ランダウ準位は、テンプレート:Math を使って、
と表される。テンプレート:Mvar はランダウ量子数と呼ばれる非負の整数 (テンプレート:Math) であり、準位は離散的となる。