氢原子的波函数与能级求解

氢原子的波函数可以通过求解薛定谔方程来得到。薛定谔方程描述了系统的波函数随时间和空间的演化，并给出了系统的物理性质。氢原子的薛定谔方程可以写作：

\[ \hat{H}\psi = E\psi \]

其中\(\psi\)是波函数，\(\hat{H}\)是哈密顿算符，\(E\)是氢原子的能级。通过分离变量和引入球坐标等技巧，可以将薛定谔方程求解为径向部分和角向部分的乘积形式。最终可以得到氢原子的波函数，常用的表示形式是球坐标下的径向部分和球谐函数的角向部分的乘积形式。

氢原子的能级可以通过解析方法或数值方法求解。通过解析方法，可以得到氢原子的能级公式：

\[ E_n = \frac{{R_H}}{{n^2}} \]

其中\(R_H\)为里德堡常数，\(n\)为主量子数。这个公式揭示了氢原子能级与主量子数的关系，能够清晰地描述氢原子的能级分布规律。通过数值方法，可以通过数值计算求解薛定谔方程得到氢原子的能级。数值方法在现代计算机条件下被广泛应用，能够得到更复杂系统的能级。

《张朝阳的物理课》是一本专门讲解物理概念的书籍，其中应该包含了对于各元素核外电子排布的详细解释。核外电子排布的规律受到原子结构和量子力学的影响，因此对于不同原子序数的元素，核外电子的排布规律会存在差异。

在书中，可能会详细介绍原子的构成，电子排布遵循的泡利不相容原理和奥伦芬规则等概念。同时还会包括不同元素的电子排布规律，比如电子组态的填充顺序以及电子轨道的能级分布规律等。这可以帮助读者更好地理解元素的化学性质和周期表的结构规律。

对于物理学和化学学科的学习者来说，《张朝阳的物理课》这本书应该会提供丰富的知识和深入的解释，对于理解元素核外电子排布这一重要概念会有很大帮助。