氢原子的s轨道波函数与什么有关

问题描述

精选答案

氢原子s轨道是球对称的，解氢原子薛定谔方程的时候通过分离变量法，可以把波函数化作与r有关的径向方程以及与角度有关的角向方程。

由于氢原子s轨道的角向分布是球对称的，因此与角度相关的角向分布关联的函数一定是一个常实数。对于波函数ψ而言，乘以一个常实数不影响波函数的分布情况，因此氢原子s轨道的实际波函数一定是一个系数乘以径向方程的解。因此，s轨道波函数与角度θ和Φ无关。径向方程只与r有关，而氢原子薛定谔方程的解由角向和径向的解相乘得到，角向是常实数，那么波函数就只与径向方程有关了。对于氢原子p、d等轨道而言，其角向存在角动量，因此波函数就会与θ和Φ有关。