Queremos encontrar la energía de un átomo de hidrógeno (Z= 1
) en el estado fundamental
ψ100=1π−−√mi- r ( unidades atómicas )
con hamiltoniano
H= −12∇2−1r
Entonces
⟨ψ100| H|ψ100⟩=∫∞0∫2 pi0∫π0r2pecadoθ1π−−√mi- r( -12d2dr2−1r)1π−−√mi- rdθ reϕd _r=∫π0pecadoθ reθ∫2 pi0dϕ∫∞0r2mi- rπ−−√( -12π−−√mi- r−1rπ−−√mi- r) rer= 4 pi⋅1π∫∞0( -r22mi− 2 r- rmi− 2 r) rer= 4 ( -38)= −32
Sin embargo, he leído por todas partes quemi= −Z22norte2
, por lo que para un átomo de hidrógeno en el estado fundamental deberíamos tenermi= −12
. Entonces, ¿por qué estoy recibiendo−32
? He verificado dos veces con Mathematica.