角formula_10无关，为了便利分析，可以採用球坐标formula_11来表达这问题的薛丁格方程式。然后，使用分离变数法，可以将薛丁格方程式分为两部分，径向部分与角部分。
薛丁格方程式.採用球坐标formula_11，将拉普拉斯算子formula_13展开：满足薛丁格方程式的本征函数formula_4的形式为：其中，formula_17，formula_18，formula_19，都是函数。formula_18与formula_19时常会合併为一个函数，称为球谐函数，f