Berechnung der Grundzustandsenergie von Wasserstoff?

Wir wollen die Energie eines Wasserstoffatoms ( Z = 1 ) im Grundzustand

ψ 100 = 1 π e R             ( atomare Einheiten )
mit Hamiltonian
H = 1 2 2 1 R

Dann

ψ 100 | H | ψ 100 = 0 0 2 π 0 π R 2 Sünde θ 1 π e R ( 1 2 D 2 D R 2 1 R ) 1 π e R D θ D ϕ D R = 0 π Sünde θ D θ 0 2 π D ϕ 0 R 2 e R π ( 1 2 π e R 1 R π e R ) D R = 4 π 1 π 0 ( R 2 2 e 2 R R e 2 R ) D R = 4 ( 3 8 ) = 3 2

Allerdings habe ich das überall gelesen E = Z 2 2 N 2 , und so sollten wir für ein Wasserstoffatom im Grundzustand haben E = 1 2 . Also warum bekomme ich 3 2 ? Ich habe mit Mathematica nachgeprüft.

Antworten (1)

Ihr Problem liegt darin, das anzunehmen

2 = 2 R 2 +

Dies ist nicht der Fall, müssen Sie verwenden

2 = 1 R 2 R ( R 2 R ) +
Dann erhalten Sie die richtige Antwort von 1 / 2 .