Normierte vollständige Eigenfunktionen eines Elektrons im Coulombpotential


Nachfolgend eine Aufstellung der normierten vollständigen Eigenfunktionen eines Elektrons im Coulombpotential $V(r) = -Ze^2/(4\pi\epsilon_0 r)$.

nlm$\boldsymbol{\psi_{nlm}(r,\vartheta,\varphi)}$
100$\frac{1}{\sqrt{\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\exp\left\{-\frac{Zr}{a_0}\right\}$
200$\frac{1}{4\sqrt{2\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2} \left(2-\frac{Zr}{a_0}\right)\exp\left\{-\frac{Zr}{2a_0}\right\}$
210$\frac{1}{4\sqrt{2\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\frac{Zr}{a_0}\exp\left\{-\frac{Zr}{2a_0}\right\}\cos\vartheta$
21±1$\frac{1}{8\sqrt{\pi}} \left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\frac{Zr}{a_0}\exp\left\{-\frac{Zr}{2a_0}\right\}\sin\vartheta\exp\left\{\pm i\varphi\right\}$
300$\frac{1}{81\sqrt{3\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\left(27-18\frac{Zr}{a_0}+2\frac{Z^2 r^2}{a_0^2}\right)\exp\left\{-\frac{Zr}{3a_0}\right\}$
310$\frac{\sqrt{2}}{81\sqrt{\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\left(6-\frac{Zr}{a_0}\right)\frac{Zr}{a_0}\exp\left\{-\frac{Zr}{3a_0}\right\}\cos\vartheta$
31±1$\frac{1}{81\sqrt{\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\left(6-\frac{Zr}{a_0}\right)\frac{Zr}{a_0}\exp\left\{-\frac{Zr}{3a_0}\right\}\sin\vartheta \exp\left\{\pm 2 i\varphi\right\}$
320$\frac{1}{81\sqrt{6\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\frac{Z^2 r^2}{a_0^2} \exp\left\{-\frac{Zr}{3a_0}\right\}\left(3\cos^2\vartheta - 1\right)$
32±1$\frac{1}{81\sqrt{\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\frac{Z^2 r^2}{a_0^2} \exp\left\{-\frac{Zr}{3a_0}\right\}\sin\vartheta\cos\vartheta\exp\left\{\pm 2 i\varphi\right\}$
32±2$\frac{1}{162\sqrt{\pi}}\left(\frac{Z}{a_0}\right)^{3/2}\frac{Z^2 r^2}{a_0^2} \exp\left\{-\frac{Zr}{3a_0}\right\} \sin^2\vartheta\exp\left\{\pm 2 i\varphi\right\}$

siehe auch

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