最外层的电子只能感受到大约为一个质子的存在。有效原子序数是 1 。所以，这硷金属的单电子系统可以视为一个类氢原子系统。可以用原子序数为 1 的类氢原子波函数，来近似地表达这电子的量子态。因为电子与电子之间的库仑相互作用，拥有多个电子的原子或离子没有解析解，必须用数值法来做量子力学计算，才能求得近似的波函数以及其它有关性质。由于哈密顿量的球对称性，一个原子的角动量 formula_1 守恆。许多数值程序，开始于单电子算符 formula_27 与 formula_2 的本征函数的乘积。所计算出来的波函数的