Os Efeitos Zeeman (normal e anômalo), Back-Paschen e o Spin do Elétron.

Em 1896 o físico holandês Peter Zeeman (1865-1943; PNF, 1902) começou a estudar a influência do campo magnético sobre o estado de polarização da luz, que havia sido objeto de pesquisa físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), o famoso efeito Faraday (vide verbete nesta série). Desse modo, trabalhando com um equipamento melhor do que o utilizado por Faraday, ou seja, uma bobina de Rühmkorff, que produzia um campo magnético da ordem de 10 kilogauss, e uma grade de difração [que o físico norte-americano Henry August Rowland (1848-1901) construíra, em 1882 (Philosophical Magazine 13, p. 469; Nature 26, p. 211), com um raio de 10 pés, possuindo 14.938 linhas por polegada, e apresentando um poder de resolução acima de 150.000], Zeeman observou, naquele ano de 1896, que as duas linhas amarelas D do sódio (Na) eram alargadas quando examinadas sob a ação de um campo magnético muito forte. Ele ainda observou que tais linhas eram circularmente polarizadas quando observadas paralelamente às linhas de força do campo magnético, e linearmente plano-polarizadas quando a observação era dirigida perpendicularmente a essas mesmas linhas de força. Alargamentos semelhantes ao do espectro do Na foram ainda observados por Zeeman com outras linhas espectrais. É oportuno destacar que, antes de esse efeito ser descoberto experimentalmente, o físico e matemático irlandês Sir Joseph J. Larmor (1857-1942) já havia estudado, em 1893 (Report of the British Association for the Advancement of Science), essa situação sob o ponto de vista teórico. [Sir Edmund Taylor Whittaker, A History of the Theories of Aether and Electricity: The Classical Theories (Thomas Nelson And Sons Ltd., 1951).]   

                   As experiências de Zeeman referidas acima foram discutidas com o físico holandês Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928; PNF, 1902) (de quem, aliás, Zeeman tornou-se assistente em 1890), que havia, desde 1892, desenvolvido a sua famosa Teoria do Elétron segundo a qual a eletricidade possuía uma estrutura composta de ``partículas carregadas’’ (denominadas por Lorentz de ``íons’’, a partir de 1895 e, de elétrons, em 1899), cujas oscilações harmônicas amortecidas no interior de um corpo eram as responsáveis pela emissão de seu espectro luminoso (vide verbete nesta série). Os resultados dessas experiências de Zeeman foram apresentados na Reunião da Academia de Ciências de Amsterdam, no dia 31 de outubro de 1896, e o artigo referente ao hoje conhecido efeito Zeeman foi publicado, ainda em 1896 (Verlag van de gewone Vergadering der wis-en natuurkindige Afdeeling, Koniklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam 5, pgs. 181; 242; Verbandlungen der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin 7, p. 128) (ver excertos desse trabalho em William Francis Magie, A Source Book in Physics (McGraw-Hill Book Company, Inc., 1935).