§ 10. Сферические функции
 
Операторы 
 в сферических координатах. Операторы 
 являются дифференциальными эрмитовыми операторами, определенными (в системе единиц, где 
 формулой 
В качестве полярной оси выбираем 
 — сферические координаты точки 
 обозначает совокупность двух угловых координат 
 есть плоскость 
-плоскость 
 Элемент телесного угла есть 
 
В сферических координатах имеем: 
Определение сферических функций 
 
Общие собственные функции операторов 
 
Завершают определения условия: 
а) 
 нормированы на единицу на сфере радиуса 1; 
б) фазы выбраны так, чтобы удовлетворялись рекуррентные соотношения (89) и чтобы 
 была действительной и положительной величиной. 
Соотношения ортонормированности и замкнутости: 
Функции 
 образуют полную ортонормированную систему квадратично интегрируемых функций на сфере радиуса 1. 
 
Рекуррентные соотношения: 
Четность при пространственном отражении 
 
Комплексное сопряокение: 
Связь с функциями Лежандра 
 
Таким образом, 
 есть произведение 
 на полином степени 
 и четности 
 от 
. В частности, 
Гармонические полиномы и сферические функции. 
Однородные полиномы степени I от 
 
образуют последовательность 
 линейно независимых гармонических полиномов степени 
 
 
Несколько первых сферических функций: