Эффект Зеемана

При помещении магнитного момента во внешнее магнитное поле с индукцией он приобретает дополнительную энергию W за счёт магнитного взаимодействия:

Поэтому, если изолированный атом в состоянии с квантовым числом J попадает в магнитное поле, то энергия его уровня Е изменяется так, что это изменение ∆Е_J в зависимости от взаимной ориентации магнитного момента и магнитного поля соответствует одному из (2 J + 1) возможных значений

.

В системе излучающих атомов (например, в газе), помещённой в магнитное поле, появятся атомы с различными энергиями исходного уровня.

Следствием этого является расщипление спектральных линий излучения атомов, помещённых в магнитное поле, которое впервые наблюдал Зееман в 1896 г.