氫原子

氫-1
Hydrogen-1.png
總體特性
名稱符號[1], 1H
中子0
質子1
核素資料
豐度99.985%
半衰期穩定
同位素質量1.007825 amu
自旋½+
盈餘能7288.969 ± 0.001 keV
結合能0.000 ± 0.0000 keV

氫原子氫元素原子電中性的原子含有一個正價的質子與一個負價的電子,被庫侖定律束縛於原子核內。在大自然中,氫原子是豐度最高的同位素,稱為氫-1 ,或[1]。氫原子不含任何中子,別的氫同位素含有一個或多個中子。這條目主要描述氫-1 。

氫原子擁有一個質子和一個電子,是一個的簡單的二體系統。系統內的作用力只跟二體之間的距離有關,是反平方連心力,不需要將這反平方連心力二體系統再加理想化,簡單化。描述這系統的(非相對論性的)薛丁格方程式解析解,也就是說,解答能以有限數量的常見函數來表達。滿足這薛丁格方程式的波函數可以完全地描述電子的量子行為。因此可以這樣說,在量子力學裏,沒有比氫原子問題更簡單,更實用,而又有解析解的問題了。所推演出來的基本物理理論,又可以用簡單的實驗來核對。所以,氫原子問題是個很重要的問題。

另外,理論上薛丁格方程式也可用於求解更複雜的原子與分子。但在大多數的案例中,皆無法獲得解析解,而必須藉用電腦(計算機)來進行計算與模擬,或者做一些簡化的假設,方能求得問題的解析解。