אופני התנודה הרוחביים מתקבלים כפתרונות של המשוואה המתמטית המתארת את הגל האלקטרומגנטי הכלוא בתוך המהוד. כאשר מציבים את תנאי השפה המתאימים מתקבלות פונקציות מתמטיות הנקראות "פונקציות "הרמיט" שתאורן הגרפי הוא ההתפלגויות המתוארות באיור 4.7.