这个某种程度上可以算是群论里面SO3群(即三维旋转群)的性质
忽略这些复杂的抽象的东西,L平方和Lz的共同本征函数就是就是|l,m>,写成函数形式就是球谐函数,球谐函数可以看做角动量算符在球坐标系下解薛定谔方程得到的解,类比能量本征态|n>,本征函数可以写成f(x)这种常规的函数形式,也可以用狄拉克符号简写,本质上就是一回事L平方的本征值直接可以用l写出,所以你可以看做l就是表示“粒子角动量是多少”的一个数,如果我们只考虑l=1时不同Lz的情形,就相当于角动量大小固定,但方向不固定;这个问题其实就是原问题(原问题就是角动量大小和方向都不固定的问题)的一个子问题,也就是说,任意lm组合得到的所有球谐函数组成了“所有的可能的角动量大小或方向的态”这一空间中的基,而固定l的所有可选m的函数则构成了原空间中l取特定值时的一个“子空间”,也就是“角动量大小固定,而方向任意的态”所构成空间的基
忽略这些复杂的抽象的东西,L平方和Lz的共同本征函数就是就是|l,m>,写成函数形式就是球谐函数,球谐函数可以看做角动量算符在球坐标系下解薛定谔方程得到的解,类比能量本征态|n>,本征函数可以写成f(x)这种常规的函数形式,也可以用狄拉克符号简写,本质上就是一回事L平方的本征值直接可以用l写出,所以你可以看做l就是表示“粒子角动量是多少”的一个数,如果我们只考虑l=1时不同Lz的情形,就相当于角动量大小固定,但方向不固定;这个问题其实就是原问题(原问题就是角动量大小和方向都不固定的问题)的一个子问题,也就是说,任意lm组合得到的所有球谐函数组成了“所有的可能的角动量大小或方向的态”这一空间中的基,而固定l的所有可选m的函数则构成了原空间中l取特定值时的一个“子空间”,也就是“角动量大小固定,而方向任意的态”所构成空间的基