Stato fondamentale

Lo stato fondamentale ha $n=1$, e quindi $\ell=0$. Si tratta dunque del caso in cui il momento angolare è nullo, e la corrispondente armonica sferica è costante: l'autofunzione è quindi a simmetria sferica.

L'energia dello stato per l'atomo di idrogeno ($Z=1$) è pari a $-1$, ossia l'energia di legame dell'elettrone è pari ad un Rydberg (a parte la piccola correzione legata alla massa ridotta).

La funzione d'onda dello stato fondamentale è, con la normalizzazione esatta, un semplice esponenziale:

$$\psi_{100}(r,\theta,\phi) = \frac{Z^{3/2}}{\sqrt\pi} {\rm e}^{-Zr}$$ (4.43)