夸克模型预言核子自旋全部由夸克自旋贡献，其它的内部运动并不贡献核子自旋。然而近年来的一系列实验表明核子自旋只有三分之一是由夸克自旋贡献的。这个理论与实验的巨大差距连同其它一些问题被称之为核子自旋危机。人们普遍认为剩下的三分之二的核子自旋一定是由其它内部运动贡献的，包括夸克的轨道运动，胶子的轨道运动和胶子自旋。要确定这三个量如何贡献核子自旋，首先要从理论上给出这三个量的合理定义。常见的总角动量的分解有两个。一个是由Jaffe和Manohar给出的，另一个则是由季向东给出的。这两种分解各有侧重，但是都存在严重的缺陷。JM的分解满足角动量的对易关系，但是违背了规范不变性原理，而季的分解是规范不变的，但是却不满足角动量的对易关系。　　 另一个涉及到规范不变性的问题是Dirac哈密顿量的规范相关性。Dirac哈密顿量是时间平移算符，在时间相关的规范变换下不是不变的。因此Dirac哈密顿量并不能作为系统的能量算符。　　 最近，陈相松等人运用规范势分解的方法成功构造出一组既满足角动量对易代数又满足规范不变原理的夸克自旋和轨道角动量以及胶子的自旋和轨道角动量。并且，在随后的文章中，他们给出了一个规范不变的能量算符。　　 在本文中，对QED的情况下的角动量问题，我们给出了一个严格系统的解决方案。我们运用规范势分解的方法，发现并研究了QED的内部结构，得到了一个新的拉氏量展开形式。我们用这个新的拉氏量展开，得到了相应正则动量的分解并通过诺德定理，很自然的导出了一个规范不变的角动量分解形式，它的四个分量均满足角动量算符必须要满足的对易关系。另外，我们从一个不同于陈相松等人的角度得到了规范不变的电子能量算符，并对其中的某些项给出了不同的解释。在非阿贝尔的情况下，我们发现它同样具有与阿贝尔情况相似的内部结构。