L'atomo di idrogeno e' il piu' semplice sistema atomico possibile,
essendo costituito da due sole particelle cariche (un protone ed un
elettrone) che interagiscono elettrostaticamente; lo stesso grado di
complessita' e' mostrato da qualsiasi sistema atomico monoelettronico
(sistema ``idrogenoide''), come ad esempio lo ione
L'equazione d'onda per un sistema idrogenoide puo' essere
risolta esattamente: cioe', e' possibile ottenere la forma analitica
esatta di tutte le funzioni di stato del sistema insieme allo spettro
di tutti i possibili valori di energia.
Per quanto riguarda questi ultimi, si trova che essi sono dati
dalla espressione seguente:
dove e' un numero intero che puo' assumere tutti i possibili
valori positivi: e e' un termine costante che
contiene le masse e le cariche elettriche del nucleo e
dell'elettrone. viene detto numero quantico principale.
L'espressione su scritta mostra che l'energia di un sistema
monoelettronico e' quantizzata: cio' e' una conseguenza del fatto che
il numero quantico principale puo' assumere solo valori interi.
Tutti i possibili valori di energia del sistema monoelettronico
sono negativi e tendono a zero quando tende ad infinito. Lo
stato di minima energia, cioe' lo stato fondamentale, si
ottiene per ; se l'atomo idrogenoide
acquista energia, puo' passare ad un cosiddetto stato eccitato,
caratterizzato da