氢原子
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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
Quick Facts 基本, 符号 ...
基本 | |
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符号 | 1H |
名称 | 氢原子、H-1、氕[1] |
原子序 | 1 |
中子数 | 0 |
核素数据 | |
丰度 | 99.985% |
原子量 | 1.007825 u |
自旋 | 1/2 |
过剩能量 | 7288.969± 0.001 keV |
结合能 | 0.000± 0.0000 keV |
氢的同位素 完整核素表 |
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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。系统内的作用力只跟二体之间的距离有关,是反平方有心力,不需要将这反平方有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。满足这薛定谔方程的波函数可以完全地描述电子的量子行为。因此可以这样说,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。
另外,理论上薛定谔方程也可用于求解更复杂的原子与分子。但在大多数的案例中,皆无法获得解析解,而必须藉用电脑来进行计算与模拟,或者做一些简化的假设,方能求得问题的解析解。