磁量子数（m）

磁量子数，记作 m（或 m_ℓ），告诉你的不是一个粒子拥有多少角动量，而是它指向何方——具体来说，是它沿某选定轴（通常称为 z 轴）的分量大小。对一个角量子数为 ℓ 的态，m 可取从 −ℓ 到 +ℓ 的整数值，总共给出 2ℓ + 1 种允许的朝向。每一种都对应一个恰好为 m·ℏ 的测得 z 分量。

这名字源于磁。在没有外场时，所有这些朝向能量相同，因而隐而不显。一旦加上磁场，不同的 m 值便获得略有差异的能量，因为角动量携带着一个磁矩，它倾向于与磁场对齐。原本重叠在一起的能级于是展开成扇形，一条谱线也随之裂成一小族——这就是塞曼效应。

对 m 所描述的东西，我们须得诚实。它并不是一根被冻结在某个角度上的真实指南针；朝向本身就是量子力学性的，而垂直于选定轴的那些分量在根本上仍是未定义的。选定 m 就把一个分量钉得清晰，代价是让其余分量保持模糊——这正是角动量服从不确定性原理的直接体现。