描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律要靠量子力學(xué)。量子力學(xué)的基本方程是薛定諤(Schrodinger，奧地利)方程。具有單電子及一個(gè)原子核的體系有氫(Z=1)原子及類(lèi)氫離子如He (Z=2)，Li² (Z=3)，等。這是原子核外電子運(yùn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單的體系。描述它的薛定諤方程為

這是一個(gè)二階偏微分方程。它意味著質(zhì)量為m離原子核的距離為r的電子的總能量E由兩大項(xiàng)構(gòu)成：動(dòng)能項(xiàng)(方程式左邊第一大項(xiàng))和勢(shì)能項(xiàng)(方程式左邊后一項(xiàng))組成。原子核的核電荷為該核原子序與電子電荷之乘積Ze。對(duì)于受向心力場(chǎng)作用而繞核旋轉(zhuǎn)的電子運(yùn)動(dòng)的方程在求解時(shí)采用球坐標(biāo)系(r，θ， )顯然更方便。它與直角坐標(biāo)系有如下關(guān)系：

這樣用直角坐標(biāo)描述的波函數(shù)ψ(x，y，z)可轉(zhuǎn)變成用球坐標(biāo)來(lái)描述ψ(r，θ， )。它們之間只是形式不同，但后者卻更方便。這個(gè)薛定諤方程是可以精確求解的。由于求解過(guò)程復(fù)雜冗長(zhǎng)，不宜也不必在本課程內(nèi)介紹。但為了正確理解化學(xué)鍵理論與化學(xué)鍵的物理圖像。