Jabarkan Penyelesaian Schrödinger dari Atom bakhidrogen

Dalam penyelesaian persamaan Schrödinger, yang bersifat non-relativistik, orbital atom bakhidrogen merupakan eigenfungsi dari operator momentum sudut satu-elektron L dan komponen z-nya Lz. Suatu orbital atom bakhidrogen secara unik diidentifikasi melalui nilai bilangan kuantum utama n, bilangan kuantum momentum sudut l, serta bilangan kuantum magnetik m. Eigennilai energinya tidak bergantung pada l atau m, namun hanya bergantung pada n. Karena itu, harus ditambahkan dua bilangan kuantum spin bernilai ms = ±½, memberi tempat bagi prinsip Aufbau. Prnsip ini membatasi nilai yang diizinkan bagi empat bilangan kuantum dalam konfigurasi elektron dari atom banyak-elektron. Dalam atom bakhidrogen seluruh orbital terdegenerasi dengan n dan l tetap, m dan s bervariasi dalam berbagai nilai untuk membentuk suatu kelopak atom.

Persamaan Schrödinger bagi atom atau ion atomik dengan lebih dari satu elektron belum dapat diselesaikan secara analitis, karena kesulitasi komputasi yang disebabkan oleh interaksi Coulomb antar elektron-elektron tersebut. Metode numerik harus diterapkan agar memperoleh (hampiran) fungsi gelombang atau sifat-sifat lain dari perhitungan mekanika kuantum. Karena simetri sferis (dari Hamiltonian), total momentum sudut J dari sebuah atom adalah kuantitas yang terjaga. Banyak prosedur numerik yang dimulai dari hasil kali orbital atom yang merupakan eigenfungsi dari operator satu-elektron L dan Lz. Bagian radial dari orbital atom tersebut terkadang berupa tabel numerik atau terkadang berupa orbital Slater. Melalui penggandengan momentum sudut eigenfungsi banyak-elektron J2 (dan kemungkinan S2) dapat dibangun.

Dalam perhitungan kimia kuantum orbital atom bakhidrogen tidak dapat dijadikan sebagai dasar ekspansi, karena mereka tidak lengkap. Keadaan kontinum terintegralkan-tak kuadrat (E > 0) harus dimasukkan untuk memperoleh suatu himpunan yang lengkap, yaitu, untuk membentangkan seluruh ruang Hilbert satu-elektron.

Dalam pemodelan yang paling sederhana, orbital atom dari ion lirhidrogen adalah penyelesaian bagi persamaan Schrödinger dalam suatu potensial simetris sferis. Dalam kasus ini, istilah potensial merupakan potensial yang dinyatakan dalam hukum Coulomb: