类似地得到 的本征函数是
,
, (7.2.12)
的本征值
的本征函数是
,
(7.2.13)
由于 是单位矩阵乘以
,所以上述这些本征函数也都是
的本征函数。这样,就在
表象中求出了自旋算符
及
的本征函数。
显然, 与
是正交归一的,并构成完备集,对于
与
,
与
也是如此。本征函数封闭性关系是:
(7.2.14)
因此,任一个包含空间及自旋自由度的电子波函数(自旋波函数) 都能向
与
展开,
(7.2.15a)
式中
(7.2.15b)
(7.2.15c)
(7.2.15d)
(7.2.15e)
当相互作用与自旋无关时,相应的薛定锷方程可分离变量,自旋波函数可写为
(7.2.16a)
的归一化此时应对空间自由度积分,并对自旋自由度求和,即,
(7.2.16b)