类氢原子是只拥有一个电子的原子,与氢原子同为等电子体,例如,氦, 锂, 铍与硼等等都是类氢原子,又称为“类氢离子”。类氢原子只含有一个原子核与一个电子,是个简单的二体问题,系统内的作用力只跟二体之间的距离有关,是反平方定律连心力。这反平方连心力二体系统不需再加理想化,简单化。描述这系统的薛定谔方程式有解析解,也就是说,解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程式的波函数可以完全地描述电子的量子行为。在量子力学里,类氢原子问题是一个很简单,很实用,而又有解析解的问题。所推演出来的基本物理理论,又可以用简单的实验来核对。所以,类氢原子问题是个很重要的问题。
雅各布·赫尔曼,生于瑞士巴塞尔,是一位杰出的数学家。有关于经典力学的问题是他的专门研究之一。他可能是最先表明拉普拉斯-龙格-冷次向量守恒的科学家:在反平方定律连心力作用下,拉普拉斯-龙格-冷次向量是一个运动常数。
在经典力学里,开普勒问题是二体问题的一个特别案例。假若,两个物体以连心力
F
{\displaystyle \mathbf {F} \,\!}
互相作用;力的大小与距离
r
{\displaystyle r\,\!}
的反平方定律成反比。则称此物理系统所涉及的问题为开普勒问题。反平方定律连心力以公式表示为