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quantum mechanics
1-4. プランク分布
- 3次元振動子の準位密度 -
量子力学 - 太田 雅久

一次元ではc/2Lの間隔に一つの振動子が存在しましたが、三次元では(c/2L)3乗の体積に一つの振動子が存在することになります。それは、xyz方向の振動が独立で、νxνyνzの振動数の間隔がそれぞれc/2Lだからです。

νx=nx(c/2L)νy=ny(c/2L)νz=nz(c/2L)

とすると、三次元の振動数ν

数式

で定義されます。
一次元の場合のように振動の様子を図に描くことはできません。

振動数νは正の値をとるので、(νxνyνz)の三次元空間では第一象限だけを考えます。半径νと半径ν+dνの間の第一象限での体積は

数式

となります。この体積中に存在できる基本振動の数は、

数式

です。しかし、光(電磁波)は弦の振動と違って、この他にも偏向の自由度が加えられるため2倍されて、

数式

となります。
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