Задача 2.
В основном состоянии атома водорода радиальная волновая функция электрона имеет вид:
,
где - константа;
- первый боровский радиус. Найти расстояние от электрона до ядра, при котором плотность вероятности имеет максимальное значение.
Решение.
Плотность вероятности обнаружить электрон в тонком шаровом слое радиуса не зависит от углов
и
, и выражается формулой
Наиболее вероятному расстоянию от ядра до электрона соответствует , при котором
имеет максимум. Для нахождения расстояния, соответствующего максимуму, приравниваем нулю производную от
где - постоянная. Получим:
.
Находим , то есть наиболее вероятное расстояние равно радиусу первой боровской орбиты.