塞曼效應（漢語拼音：Saiman Xiaoying；英語：Zeeman Effect）是指原子在磁場中能級和光譜發生分裂的現象。1896年D.塞曼發現原子在足夠強的磁場中光譜線發生分裂，在垂直磁場方向觀察到分裂為3條，裂距與磁場大小成正比。中間的譜線與不存在磁場時的波長相同，但它是線偏振光，振動方向與磁場平行；兩邊的兩條譜線是振動方向與磁場垂直的線偏振光。在平行磁場方向觀察，只能看到兩邊的兩條譜線，它們是圓偏振光(見光的偏振)。H.A.洛倫茲用經典電磁理論作了解釋。后來進一步研究發現許多原子的光譜線在磁場中分裂更為復雜。人們把塞曼原來發現的現象稱為正常塞曼效應，更為復雜的稱為反常塞曼效應。
全面解釋塞曼效應須用量子理論，并須考慮電子自旋，電子自旋磁矩與軌道磁矩耦合為總磁矩，它們是空間量子化的，在外磁場作用下引起的附加能量不同，造成能級分裂，從而導致光譜線的分裂。正常塞曼效應是總自旋為零時原子能級和光譜在磁場中的分裂；反常塞曼效應是總自旋不為零的原子能級和光譜線在磁場中的分裂。
1896年，荷蘭物理學家塞曼使用半徑10英尺的凹形羅蘭光柵觀察磁場中的鈉火焰的光譜，他發現鈉的D譜線似乎出現了加寬的現象。這種加寬現象實際是譜線發生了分裂。隨后不久，塞曼的老師、荷蘭物理學家洛侖茲應用經典電磁理論對這種現象進行了解釋。他認為，由于電子存在軌道磁矩，并且磁矩方向在空間的取向是量子化的，因此在磁場作用下能級發生分裂，譜線分裂成間隔相等的3條譜線。塞曼和洛侖茲因為這一發現共同獲得了1902年的諾貝爾物理學獎。 1897年12月，普雷斯頓（T.supeston）報告稱，在很多實驗中觀察到光譜線有時并非分裂成3條，間隔也不盡相同，人們把這種現象叫做為反常塞曼效應，將塞曼原來發現的現象叫做正常塞曼效應。反常塞曼效應的機制在其后二十余年時間里一直沒能得到很好的解釋，困擾了一大批物理學家。1925年，兩名荷蘭學生烏侖貝克（G.E.Uhlenbeck，1900--1974）和古茲米特（S.A.Goudsmit，1902--1978）提出了電子自旋假設，很好地解釋了反常塞曼效應。
應用正常塞曼效應測量譜線分裂的頻率間隔可以測出電子的荷質比。由此計算得到的荷質比數值與約瑟夫·湯姆生在陰極射線偏轉實驗中測得的電子荷質比數量級是相同的，二者互相印證，進一步證實了電子的存在。
塞曼效應也可以用來測量天體的磁場。1908年美國天文學家海爾等人在威爾遜山天文臺利用塞曼效應，首次測量到了太陽黑子的磁場。 1912年，帕邢和拜克（E.E.A.Back）發現在極強磁場中，反常塞曼效應又表現為三重分裂，叫做帕邢－拜克效應。這些現象都無法從理論上進行解釋，此后二十多年一直是物理學界的一件疑案。正如不相容原理的發現者泡利后來回憶的那樣：“這不正常的分裂，一方面有漂亮而簡單的規律，顯得富有成果；另一方面又是那樣難于理解，使我感覺簡直無從下手。"
1921年，德國杜賓根大學教授朗德（Landé）發表題為：《論反常塞曼效應》的論文，他引進一因子g代表原子能級在磁場作用下的能量改變比值，這一因子只與能級的量子數有關。
1925年，烏倫貝克與哥德斯密特"為了解釋塞曼效應和復雜譜線"提出了電子自旋的概念。1926年，海森伯和約旦引進自旋S，從量子力學對反常塞曼效應作出了正確的計算。由此可見，塞曼效應的研究推動了量子理論的發展，在物理學發展史中占有重要地位。?
塞曼效應，英文：Zeeman effect，是1896年由荷蘭物理學家塞曼發現的。他發現，原子光譜線在外磁場發生了分裂。隨后洛侖茲在理論上解釋了譜線分裂成3條的原因。這種現象稱為“塞曼效應”。進一步的研究發現，很多原子的光譜在磁場中的分裂情況非常復雜，稱為反常塞曼效應。完整解釋塞曼效應需要用到量子力學，電子的軌道磁矩和自旋磁矩耦合成總磁矩，并且空間取向是量子化的，磁場作用下的附加能量不同，引起能級分裂。在外磁場中，總自旋為零的原子表現出正常塞曼效應，總自旋不為零的原子表現出反常塞曼效應。塞曼效應是繼1845年法拉第效應和1875年克爾效應之后發現的第三個磁場對光有影響的實例。塞曼效應證實了原子磁矩的空間量子化，為研究原子結構提供了重要途徑，被認為是19世紀末20世紀初物理學最重要的發現之一。利用塞曼效應可以測量電子的荷質比。在天體物理中，塞曼效應可以用來測量天體的磁場。
反常效應
只有自旋為單態，即總自旋為0的譜線才表現出正常塞曼效應。非單態的譜線在磁場中表現出反常塞曼效應，譜線分裂條數不一定是3條，間隔也不一定是一個洛侖茲單位。
鈉D線在磁場中的反常塞曼效應。
鈉D線在磁場中的反常塞曼效應。
譜線分裂成4條，中間兩條是π線，外側兩條分別是σ+線和σ-線。589.0nm的譜線是 P態向 S態躍遷產生的， P態能級在外磁場不太強時分裂成四個子能級，因此589.0nm的譜線分裂成6條。中間兩條π線，外側兩邊各兩條σ線。
實際用途
1. 由塞曼效應實驗結果去確定原子的總角動量量子數J值和朗德因子g值，進而去確定原子總軌道角動量量子數L和總自旋量子數S的數值。
2. 由物質的塞曼效應分析物質的元素組成。
3.原子吸收、原子發射光學背景校正技術。
