（8）
式中， 
，称之为转动惯量。为了简洁起见，已将（8）式中的下标略去。令
（9）
则
（10）
利用波函数单值条件可知
（11）
即
（12）
（13）
于是，能量本征值为
（14）
能量本征函数为
（15）
再利用归一化条件
（16）
求出归一化常数
（17）
归一化的能量本征函数为
（18）
除了基态 
之外，所有的激发态 
都是二度简并的。