塞曼效應

塞曼效應是指：當原子置身於磁場中時，其譜線會分裂成幾條彼此靠得很近的線。沒有磁場時，電子角動量的不同朝向——也就是 m 的 2ℓ+1 個取值——都擁有相同的能量，因而只產生一條線。磁場打破了這種平局，把每一種朝向推向略有差異的能量，從而把一條線展開成一小族。

其成因十分直接。角動量攜帶一個磁矩，就像一根小小的條形磁鐵，而磁鐵與磁場對齊時能量較低、相對時能量較高。既然朝向是量子化的，這些能量移動也就是量子化的，每一個都正比於 m 與磁場強度。數一數由此產生的譜線條數，實際上就是在數 m 的允許取值——這是窺見空間量子化的一扇美妙而具體的窗。

塞曼效應由彼得·塞曼於一八九六年發現，它成為早期探測原子結構最銳利的手段之一，至今仍是一員主力，從測量遙遠恆星與太陽黑子的磁場，到在實驗室裡操控原子，無不用到它。完整的故事還揭示了所謂的反常塞曼效應，其額外的分裂唯有把電子自旋納入圖景之後才能解釋。