自旋，它具有半个单位的角动量却具有一整个单位的磁矩

尽管老量子论的这些发展对原子能级和光谱有

重大推进作用，但考虑到碱金属原子光谱的双重结

构，索末菲于!#’( 年发现需要引进第四个量子数，

以描述后来到!#’& 年乌伦贝克和古德斯密特才正

确理解是电子的一个新自由度，名为自旋，它具有半

个单位的角动量却具有一整个单位的磁矩，不能用

经典力学描述% 用四个量子数描述电子的运动，不仅

解释了碱金属原子光谱的双重结构和碱土金属原子

光谱的三重结构，还按角动量平方的一定修正规则，

解释了所谓反常塞曼效应（指原子光谱的双重或三

重结构在外加磁场较弱时引起的能级分裂）中从实

验数据总结出的朗德分裂因子% 并且，泡利!#’& 年

据此提出不相容原理，即原子内不可能有两个电子

具有完全相同的四个量子数，从而解释了元素周期

表的壳层电子结构% 这预示量子理论在化学方面的

光明前景，同时也指出老量子论的不足之处；量子理

论必须改革，才能继续发展%