Efecto Zeeman
Cuando un átomo de hidrogeno se introduce en un campo magnético uniforme, el nivel fundamental se desdobla en una cantidad que depende de la intensidad del campo magnético.
Observado por primera vez por Pieter Zeeman, esta división se atribuye a la interacción entre el campo magnético y el momento de dipolo magnético asociado con el momento angular orbital. En ausencia del campo magnético, las energías del hidrógeno dependen sólo del número cuántico principal n, y las emisiones se producen en una sola longitud de onda.
El efecto Zeeman normal también fue explicado posteriormente por Bhor de forma semiclásica al desarrollar su modelo del átomo de hidrógeno y luego también explicado con la mecánica cuántica.
Según la mecánica cuántica la energía de interacción viene dada por
H interacción=-μ B
donde μ = es/2mc es el momento magnético del electrón, s es el momento angular orbital y B es el campo magnético externo.
La ecuación anterior, muestra que un estado con determinados números cuánticos n y ℓ se separa en 2ℓ + 1 niveles de energía debido a la presencia de un campo magnético externo.