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原子核的磁矩和电矩引起的原子光谱谱线分裂成多条的结构。用分辨率很高的光谱学方法研究原子光谱时，可以发现许多原子光谱线由多条线构成，呈现出非常精细的结构，这是由于原子核的电矩、磁矩与电子间的相互作用引起的。典型的超精细结构有两类。
磁性超精细结构 许多原子核具有自旋，自旋角动量是I媡。I为自旋量子数，取整数或半整数；媡即普朗克常数乘以1/2π。伴随自旋，原子核具有磁偶极矩μI。核磁偶极矩与电子之间有相互作用，表现在核自旋角动量(矢量pi)与电子总角动量（矢量pJ）之间的耦合。总的角动量为pF
pF＝pI+pJ。
表征总角动量的量子数F取值从｜I-J｜到I+J。由于这种相互作用,对于每一个J，能级将分裂成(2I+1)个(I＜J时)或(2J+1)个(I＞J时)子能级，每一子能级由一个量子数F表征。附加的能量修正值是
（hfs表超精细结构，m表磁性） 
， (1)
时，J＝的能级分裂见图1。由式(1)可知,这种分裂符合朗德间隔定则。 
（e表电性） 
(2) 式中 A与核电四极矩及核处电场梯度有关，对应于某一个J的能级，它是一常数。由式(2)可知
仅出现于
的能级中,作用是叠加在磁性超精细分裂之上,使分裂偏离朗德间隔定则。 23Na的共振线(32S-32P)的超精细结构 以
参考书目
H. G. Kuhn,Atomic Spectra,Longmans,London,1962.
A. Corney, Atomic and Laser Spectroscopy,Clarendon Press,Oxford,1977.
