Полный магнитный момент атома определяется аналогично полному механическому моменту
,
где и - магнитные моменты, связанные с полным орбитальным и спиновым движением соответственно, причем,
; .
Видно, что магнитные моменты квантуются
; .
Пусть атом находится в состоянии, характеризующемся квантовыми числами и . Полный орбитальный и полный спиновый моменты будут соответственно равны
; .
Следовательно, , а ,
.
В изолированном атоме сохраняется, а и - прецессируют вокруг него, вектор также прецессирует относительно . Это движение совершается быстро, поэтому в явлениях, зависящих от полного магнитного момента атома, происходит усреднение по многим периодам прецессии. Следовательно, = 0 и .
Полный магнитный момент можно определить как
или
Итак,
,
где
.
- это фактор Ланде, который является гиромагнитным отношением для полного магнитного и полного механического моментов атома.
При ,
при .
Если состояния атома синглетны, т.е. , то и
|
|
Проекция полного магнитного момента на ось
, где , а - угол между и направлением .