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En 1896 Zeeman (1865-1943) y Lorentz (1853-1928) pusieron en evidencia este hecho cuando comprobaron que la acción de un campo magnético exterior produce en el átomo un desdoblamiento de las líneas espectrales asociadas a cada tipo de orbital, s, p, d o f (efecto Zeeman).
El tercer número cuántico, o número cuántico magnético, m, se introdujo para dar cuenta de este hecho y puede tomar un número impar de valores, correspondientes a las diferentes orientaciones que puede adoptar el campo magnético de cada tipo de orbital cuando se ejerce sobre el átomo un campo magnético externo. La figura adjunta recuerda los desdoblamientos del subnivel para l=2, u orbital de tipo d. En este caso, m, puede tomar cinco valores, desde -l hasta +l (-2, -1, 0, 1, 2), lo que implica que hay que considerar 5 orbitales de tipo, d, y otras tantas orientaciones del pequeño imán a que equivalen.
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