에너지 준위와 선의 관계
원자는 에너지 상태 사이의 차이에 대응하는 빛을 흡수하거나 방출한다. 자기장이 작용하면 원래 같은 에너지였던 상태들이 서로 다른 에너지로 나뉠 수 있다. 그 결과 한 위치에 있던 스펙트럼선이 여러 성분으로 보일 수 있다. 원자 자체가 여러 원소로 변한 것은 아니다.
약한 자기장에서의 변화
약한 자기장이라는 근사가 성립하면 특정 상태의 에너지 이동은 자기장 세기에 비례하는 식으로 다룰 수 있다. 비례 관계에는 상태의 양자수와 자기적 성질을 나타내는 인자가 들어간다. 따라서 모든 원자의 모든 선이 같은 크기로 갈라지는 것은 아니다.
별의 자기장을 알아내기
별의 표면에서 나오는 빛의 스펙트럼과 편광은 자기장 정보를 담을 수 있다. 흑점이나 별의 반점에서 나타나는 제만 신호를 분석하면 직접 접근할 수 없는 곳의 자기장을 조사할 수 있다. 단순한 밝기 사진과 다른 종류의 관측 정보를 이용하는 방법이다.
선의 모양을 해석할 때
관측하는 선의 성분 수와 간격은 관련된 에너지 준위와 가능한 전이에 따라 달라진다. 항상 정확히 세 줄로만 갈라진다고 일반화해서는 안 된다. 장치가 가까운 성분을 분리할 수 있는지도 중요하며, 자기장이 있다는 사실과 분리된 선이 또렷하게 보인다는 사실은 같지 않다.