ランダウ準位

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
移動: 案内検索

ランダウ準位 (ランダウじゅんい、Landau level)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m、電荷をe、磁場の磁束密度をB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)\omega_cは、

 \omega_c = { e B \over m }

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、\omega_cを使って、

 \hbar \omega_c (N + 1/2)

と表される。Nはランダウ量子数であり (N = 0,1,2,...)、準位は離散的となる。

関連項目[編集]