氫原子是氫元素的原子。電中性的原子含有一個(gè)正價(jià)的質(zhì)子與一個(gè)負價(jià)的電子,被庫侖定律束縛于原子核內。在大自然中,氫原子是豐度最高的同位素,稱(chēng)為氫,氫-1,或氕。氫原子不含任何中子,別的氫同位素含有一個(gè)或多個(gè)中子。這條目主要描述氫-1 。
氫原子擁有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,是一個(gè)的簡(jiǎn)單的二體系統。系統內的作用力只跟二體之間的距離有關(guān),是反平方有心力,不需要將這反平方有心力二體系統再加理想化,簡(jiǎn)單化。描述這系統的(非相對論性的)薛定諤方程有解析解,也就是說(shuō),解答能以有限數量的常見(jiàn)函數來(lái)表達。滿(mǎn)足這薛定諤方程的波函數可以完全地描述電子的量子行為。因此可以這樣說(shuō),在量子力學(xué)里,沒(méi)有比氫原子問(wèn)題更簡(jiǎn)單,更實(shí)用,而又有解析解的問(wèn)題了。所推演出來(lái)的基本物理理論,又可以用簡(jiǎn)單的實(shí)驗來(lái)核對。所以,氫原子問(wèn)題是個(gè)很重要的問(wèn)題。
另外,理論上薛定諤方程也可用于求解更復雜的原子與分子。但在大多數的案例中,皆無(wú)法獲得解析解,而必須藉用電腦(計算機)來(lái)進(jìn)行計算與模擬,或者做一些簡(jiǎn)化的假設,方能求得問(wèn)題的解析解。