Etablissement de l'expression de la densité de probabilité radiale
Soit un système constitué d'un noyau et d'un électron caractérisé par une orbitale .

Soit dPr, la probabilité de trouver l'électron à une distance du noyau située en r et r+dr, quelque soit et . Pour obtenir cette probabilité, il faut sommer sur les angles et , soit calculer l'intégrale :

Puisque l'intégration ne porte pas sur la variable r, nous pouvons écrire :

Nous reconnaissons la condition de normalisation des harmoniques sphériques :

Nous en déduisons l'expression de la probabilité dPr : et de la densité de probabilité radiale :