氢原子是原子核(质子)与电子所组成的带电体系,在这个体系中,由于电子的质量约为原子核质量的1836分之一,所以原子核和电子之间的相对运动问题,可以简化为电子处于由原子核所提供的有心力场中的绕核运动。系统的势能可以表示为

方程式(16-74)可以用分离变量法求解。将式(16-75)代入式(16-74)后,分离变量并整理,可以得到下面的三个方程式:

式(16-76)、(16-77)和式(16-78)是氢原子中电子波函数y(rqj)的三个组成部分R(r)、Q(q)和F(j)分别满足的方程。其中l 和m都是在分离变量时引入的常量,它们的取值应在求解这三个方程式时得出。