Les mouvements des deux particules sont corrélés car les deux charges interagissent à travers le potentiel . On ne peut donc pas effectuer une séparation de variables entre et . Par contre, une séparation de variables est possible entre la coordonnée du centre de masse
et la coordonnée relative de l'électron par rapport au noyau
La disposition de ces nouveaux vecteurs de position, définis dans le système du centre de masse, par rapport aux anciens vecteurs de position, définis dans le système du laboratoire, est illustrée à la figure 3.1.
Figure 3.1: Référentiel du centre de masse
En utilisant les relations (3.3) et (3.4), et les lois de transformations correspondantes des impulsions, qui sont données par
on obtient, à partir de (3.1),
où
est la masse totale du système, et
est sa masse réduite.