轻原子查看源代码讨论查看历史

轻原子
原图链接 来自图虫网

轻原子，是氢元素的原子。电中性的原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，被库仑定律束缚于原子核。

内容简介

氢原子是氢元素的原子。电中性的原子含有一个正价的质子与一个负价的电子，被库仑定律束缚于原子核内。在大自然中，氢原子是丰度最高的同位素，称为氢，氢-1 ，或氕[1]。氢原子不含任何中子，别的氢同位素含有一个或多个中子。这条目主要描述氢-1 。

氢原子拥有一个质子和一个电子，是一个的简单的二体系统。系统内的作用力只相依于二体之间的距离，是反平方连心力。我们不需要将这反平方连心力二体系统再加理想化，简单化。描述这系统的(非相对论性的)薛定谔方程式有解析解，也就是说，解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程式的波函数可以完全地描述电子的量子行为。我们可以这样说，在量子力学里，没有比氢原子问题更简单，更实用，而又有解析解的问题了。所推演出来的基本物理理论，又可以用简单的实验来核对。所以，氢原子问题是个很重要的问题。

历史

1913 年，尼尔斯·波耳在做了一些简化的假设后，计算出氢原子的光谱频率。这些假想，波耳模型的基石，并不是完全的正确，但是可以得到正确的能量答案。

1925/26 年，埃尔文·薛定谔应用他发明的薛定谔方程式，以严谨的量子力学分析，清楚地解释了波耳答案正确的原因。氢原子的薛定谔方程式的解答是一个解析解，也可以计算氢原子的能级与光谱谱线的频率。薛定谔方程式的解答比波耳模型更为精确，能够得到许多电子量子态的波函数(轨域)，也能够解释化学键的各向异性。