A-1 Laguerre 陪多項式
水素原子に対する Schr
dinger 方程式の動径部分
ここでN
(r) = rR(r) と置いて次の変数変換を行う。(N は規格化定数)
次のような方程式になる
が無限大の時の漸近解
発散しない方(
のうち - の方)だけが物理的に意味がある。
無限大ではない一般の
について,次の仮定を置く
そして, a, b0, b1,
を求めることにする。さて
これらの式を方程式に代入し,
2 をかけ, e-

a でくくると次のようになる
さらに
を考慮して,最初の summation の下限を m = 1 に書き換え,あとの summation のうち m = 0 の項だけを独立に書く。
第1項目から
ところで, a < 0 の場合,
が
= 0 で発散することになるので, a > 0 でなければならないから
Summation の部分から
整理して
これで 級数 L(
) が解った。ただし,この無限級数は発散するので,発散しないように nr 項目までの有限級数(多項式)になるようにする。
すると, L(
) は nr 次の多項式になる。また
n は主量子数という。
ところで,次の式で与えられる多項式を Laguerre の陪多項式という。
上で求めた L(
) との関係は