{"id":284,"date":"2018-04-23T07:42:28","date_gmt":"2018-04-23T07:42:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.milq.info\/?page_id=284"},"modified":"2026-08-08T08:22:55","modified_gmt":"2026-08-08T06:22:55","slug":"m41_mittelung_des_coulomb-potentials","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.milq.info\/en\/m41_mittelung_des_coulomb-potentials\/","title":{"rendered":"Averaging the Coulomb potential"},"content":{"rendered":"<div id=\"bsf_rt_marker\"><\/div><p><\/p>\n<h3>Averaging the Coulomb Potential over a Sphere of Radius R<\/h3>\n<p>A more exact method of adjusting the depth of the potential well consists in averaging the Coulomb potential <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-5a90b1ca8436cc79bea016b967a898fd_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#87;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"13\" width=\"19\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/> over a sphere of radius <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-ddace3eb79afb09219b02de1a187cce8_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#82;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"13\" width=\"15\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/>.<\/p>\n<p>Inside the potential well, the potential has a constant value <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-0f520a713d31c4ad2eee79c32ae7af8b_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#87;&#95;&#48;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"16\" width=\"24\" style=\"vertical-align: -3px;\"\/>. The potential well approximates the Coulomb potential best if <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-0f520a713d31c4ad2eee79c32ae7af8b_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#87;&#95;&#48;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"16\" width=\"24\" style=\"vertical-align: -3px;\"\/> is chosen so that it represents the &#8220;average depth&#8221; of the Coulomb potential. To this end, one calculates the mean value <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-49a88af5e030512bb3697db3bd16a8cd_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"16\" width=\"21\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/> of the Coulomb potential over a sphere of radius <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-ddace3eb79afb09219b02de1a187cce8_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#82;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"13\" width=\"15\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/>.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-06a10b927f6b1cbe0b6794d15dae4173_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#105;&#110;&#116;&#32;&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#40;&#92;&#118;&#101;&#99;&#123;&#120;&#125;&#41;&#32;&#100;&#94;&#51;&#120;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"42\" width=\"174\" style=\"vertical-align: -16px;\"\/><\/p>\n<p>Here <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-b69701c05c15dd590c3e3eb62f447fcf_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#86;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#51;&#125;&#32;&#82;&#94;&#51;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"39\" width=\"85\" style=\"vertical-align: -13px;\"\/> is the volume of the sphere. Substituting <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-fe765d119ae119962f6100233eed2b5a_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#87;&#32;&#40;&#92;&#118;&#101;&#99;&#123;&#120;&#125;&#41;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#114;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"46\" width=\"132\" style=\"vertical-align: -16px;\"\/> and writing out the volume element gives:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-97e032f91402902be8578d524213c433_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#105;&#110;&#116;&#95;&#123;&#48;&#125;&#94;&#123;&#82;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#114;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#52;&#92;&#112;&#105;&#114;&#94;&#50;&#32;&#100;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"47\" width=\"234\" style=\"vertical-align: -17px;\"\/><\/p>\n<p>Evaluating the integral: <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-de53b64d04c27caa56f9eef98c0c9a76_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#105;&#110;&#116;&#95;&#123;&#48;&#125;&#94;&#123;&#82;&#125;&#32;&#114;&#32;&#100;&#114;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#82;&#94;&#50;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"47\" width=\"121\" style=\"vertical-align: -17px;\"\/>. This gives the mean energy<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-ad5c16ae12180b0434bc5deea30c0d6d_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#82;&#94;&#50;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"46\" width=\"188\" style=\"vertical-align: -16px;\"\/>.<\/p>\n<p>Finally, <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-b69701c05c15dd590c3e3eb62f447fcf_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#86;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#51;&#125;&#32;&#82;&#94;&#51;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"39\" width=\"85\" style=\"vertical-align: -13px;\"\/> must be substituted. The result is:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-3cf765de9aa8f4822e99ab953c54d2c7_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#125;&#123;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#51;&#125;&#32;&#82;&#94;&#51;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#82;&#94;&#50;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"66\" width=\"214\" style=\"vertical-align: -36px;\"\/><\/p>\n<p>or<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-042a3fbd0b1b9baf9cdd7cb9342e1f02_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#51;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#82;&#125;&#32;&#61;&#32;&#43;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#51;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#69;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"46\" width=\"210\" style=\"vertical-align: -16px;\"\/>.<\/p>\n<p>With this relation, <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-7ee1950f3a2cff2aaf2476e002d19468_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#87;&#95;&#48;&#32;&#61;&#32;&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#51;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#69;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"39\" width=\"124\" style=\"vertical-align: -13px;\"\/>, the depth of the potential well (i.e. the position of the bottom of the potential well below the zero level) is fixed.<\/p>\n<p>The mathematics used here is somewhat complicated, since it involves a three-dimensional volume integral. In order to use the method presented here in the classroom, this elaborate mathematics has to be avoided. One possible way of doing so is shown below.<\/p>\n<p>The sphere is divided into individual spherical shells of thickness <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-16308c0c65030a682a36546f43590b0e_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"14\" width=\"25\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/> (see figure). For small <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-16308c0c65030a682a36546f43590b0e_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"14\" width=\"25\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/>, the volume of a spherical shell is <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-ca1baaf0625d6329c15426c6453a4208_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#86;&#32;&#61;&#32;&#92;&#116;&#101;&#120;&#116;&#123;&#40;&#115;&#117;&#114;&#102;&#97;&#99;&#101;&#32;&#97;&#114;&#101;&#97;&#32;&#111;&#102;&#32;&#116;&#104;&#101;&#32;&#115;&#112;&#104;&#101;&#114;&#101;&#41;&#125;&#32;&#92;&#116;&#105;&#109;&#101;&#115;&#32;&#92;&#116;&#101;&#120;&#116;&#123;&#40;&#116;&#104;&#105;&#99;&#107;&#110;&#101;&#115;&#115;&#41;&#125;&#32;&#61;&#32;&#52;&#32;&#92;&#112;&#105;&#32;&#114;&#94;&#50;&#32;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"22\" width=\"480\" style=\"vertical-align: -5px;\"\/>. Since the Coulomb potential is spherically symmetric, it is constant within each spherical shell (provided <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-16308c0c65030a682a36546f43590b0e_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"14\" width=\"25\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/> is small enough) and has the value <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-43c47c86f7a49e5b825c7ec971885bce_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#87;&#32;&#40;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#86;&#41;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"19\" width=\"63\" style=\"vertical-align: -5px;\"\/>.<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"\/data\/_uploaded\/image\/kugelsch.gif\" alt=\"\" \/><\/div>\n<p>The mean value is now calculated over all spherical shells, weighted by the volume of each shell:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-d9ad5f044f71e50b4b46a87728d17001_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#115;&#117;&#109;&#92;&#108;&#105;&#109;&#105;&#116;&#115;&#95;&#123;&#92;&#116;&#101;&#120;&#116;&#123;&#97;&#108;&#108;&#32;&#115;&#104;&#101;&#108;&#108;&#115;&#125;&#125;&#32;&#87;&#32;&#40;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#86;&#95;&#110;&#41;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#86;&#95;&#110;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"49\" width=\"246\" style=\"vertical-align: -23px;\"\/>.<\/p>\n<p>Writing out the Coulomb potential and <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-b3f647f84875988f1de91df367a62c85_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#86;&#32;&#61;&#32;&#52;&#32;&#92;&#112;&#105;&#32;&#114;&#94;&#50;&#32;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"17\" width=\"119\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/> gives:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-fd527ba6d16e7bfc0d29a2fc2f49295d_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#115;&#117;&#109;&#92;&#108;&#105;&#109;&#105;&#116;&#115;&#95;&#123;&#92;&#116;&#101;&#120;&#116;&#123;&#97;&#108;&#108;&#32;&#114;&#45;&#118;&#97;&#108;&#117;&#101;&#115;&#125;&#125;&#32;&#92;&#98;&#105;&#103;&#103;&#108;&#40;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#114;&#125;&#32;&#92;&#98;&#105;&#103;&#103;&#114;&#41;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#52;&#92;&#112;&#105;&#114;&#94;&#50;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"53\" width=\"299\" style=\"vertical-align: -23px;\"\/>.<\/p>\n<p>Pulling the constant terms out of the sum and cancelling <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-f09b37257b9ace2533bd59da9800d5ec_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"8\" width=\"9\" style=\"vertical-align: 0px;\"\/>:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-3d9415e05ea8e1c413ca1cb0d8ce5fb8_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#115;&#117;&#109;&#92;&#108;&#105;&#109;&#105;&#116;&#115;&#95;&#123;&#92;&#116;&#101;&#120;&#116;&#123;&#97;&#108;&#108;&#32;&#114;&#45;&#118;&#97;&#108;&#117;&#101;&#115;&#125;&#125;&#32;&#114;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"53\" width=\"249\" style=\"vertical-align: -23px;\"\/>.<\/p>\n<p>In the limit <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-f74b2d328671f66c5a86d5eb72180848_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#68;&#101;&#108;&#116;&#97;&#32;&#114;&#32;&#92;&#116;&#111;&#32;&#48;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"15\" width=\"63\" style=\"vertical-align: -1px;\"\/>, this is exactly the definition of the integral:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-7b0e7694e0d59db48b1b684305835024_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#100;&#105;&#115;&#112;&#108;&#97;&#121;&#115;&#116;&#121;&#108;&#101;&#92;&#105;&#110;&#116;&#95;&#123;&#48;&#125;&#94;&#123;&#82;&#125;&#32;&#114;&#32;&#100;&#114;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#86;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#82;&#94;&#50;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"47\" width=\"330\" style=\"vertical-align: -17px;\"\/>.<\/p>\n<p>Substituting <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-b69701c05c15dd590c3e3eb62f447fcf_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#86;&#32;&#61;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#51;&#125;&#32;&#82;&#94;&#51;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"39\" width=\"85\" style=\"vertical-align: -13px;\"\/>:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-8949a9b3b69edf9b7b188cd182004172_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#125;&#123;&#51;&#125;&#82;&#94;&#51;&#125;&#32;&#92;&#99;&#100;&#111;&#116;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#49;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#82;&#94;&#50;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"66\" width=\"201\" style=\"vertical-align: -36px;\"\/>.<\/p>\n<p>Cancelling finally leads to the result:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.milq.info\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-d3d7f58360ef95e7155094a96cdbdb9f_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#92;&#111;&#118;&#101;&#114;&#108;&#105;&#110;&#101;&#123;&#87;&#125;&#32;&#61;&#32;&#45;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#51;&#125;&#123;&#50;&#125;&#32;&#92;&#100;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#101;&#94;&#50;&#125;&#123;&#52;&#92;&#112;&#105;&#92;&#101;&#112;&#115;&#105;&#108;&#111;&#110;&#95;&#48;&#82;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"46\" width=\"127\" style=\"vertical-align: -16px;\"\/>.<\/p>\n<p>In this way, the use of volume integrals can be avoided.<\/p>\n<p><a href=\"\/en\/mehr\/13-wasserstoff-atom\/\">Back<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Averaging the Coulomb Potential over a Sphere of Radius R A more exact method of adjusting the depth of the potential well consists in averaging the Coulomb potential over a sphere of radius . 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The potential well approximates the Coulomb potential best if is&hellip; <a href=\"https:\/\/www.milq.info\/en\/m41_mittelung_des_coulomb-potentials\/\" class=\"more-link\">Continue reading <span class=\"screen-reader-text\">Averaging the Coulomb potential<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-284","page","type-page","status-publish","hentry","without-featured-image"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v28.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Averaging the Coulomb potential - milq<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.milq.info\/en\/m41_mittelung_des_coulomb-potentials\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_US\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Averaging the Coulomb potential - milq\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Averaging the Coulomb Potential over a Sphere of Radius R A more exact method of adjusting the depth of the potential well consists in averaging the Coulomb potential over a sphere of radius . 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