Атом водорода играет ключевую роль в квантовой механике, потому что для него задача двух тел имеет точное или приближённое аналитическое решение. 1 Эти решения применимы для разных изотопов водорода (с соответствующими поправками). 1

Математическая модель такой системы — уравнение Шрёдингера с кулоновским потенциалом — оказывается точно решаемой. 3 Более того, к такой модели сводится ещё целый ряд задач квантовой механики. 3

Решение уравнения Шрёдингера для электрона в электростатическом поле атомного ядра выводится в аналитической форме. 1 Оно описывает не только уровни энергии электрона и спектр излучения, но и форму атомных орбиталей. 1

Таким образом, атом водорода служит упрощённой моделью для изучения поведения атомов и помогает понять, как электрон способен существовать на дискретных уровнях энергии и как он движется вокруг ядра. 5