在磁場(chǎng)非常強的情況下，反常塞曼效應會(huì )重新表現為正常塞曼效應，也就是說(shuō)，譜線(xiàn)的多重分裂會(huì )重新表現為三重分裂，這是帕邢和巴克分別于1912和1913年發(fā)現的，故名帕邢-巴克效應。

原理

當外磁場(chǎng)強度大于幾千高斯時(shí)，外磁場(chǎng)的作用超過(guò)電子軌道

和自旋

之間的耦合作用。這時(shí)，L和S之間的相互作用可以忽略。在這種情況下，能級分裂的近似表達式可以寫(xiě)作：

式中量子數

和

分別為

和

在外磁場(chǎng)

方向的投影，

為電子電荷，

為普朗克常數,

為外磁場(chǎng)強度,

為電子質(zhì)量,

為光速。根據選擇定則,

和

。因此，相應的頻率分裂 為

但在很強磁場(chǎng)的情況下，譜線(xiàn)的分裂狀況又回到正常塞曼效應的情況。帕邢- 巴克效應還只是在實(shí)驗室中才能觀(guān)測到。

條件

只有當外磁場(chǎng)的強度比較弱，不足以破壞自旋-軌道耦合時(shí)才會(huì )出現反常塞曼效應，這時(shí)自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量分別圍繞總角動(dòng)量作快速進(jìn)動(dòng)，總角動(dòng)量繞外磁場(chǎng)作慢速進(jìn)動(dòng)。當磁場(chǎng)很強時(shí)，自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量不再合成總角動(dòng)量，而是分別圍繞外磁場(chǎng)進(jìn)動(dòng)。這時(shí)反常塞曼效應被帕邢-巴克效應所取代，其效果是恢復到正常塞曼效應，即譜線(xiàn)分裂成3條，相互之間間隔一個(gè)洛倫茲單位。這里磁場(chǎng)的“強”與“弱”是相對的，例如3T的磁場(chǎng)對于鈉

和

的雙重線(xiàn)是弱磁場(chǎng)，不會(huì )引起帕邢-巴克效應，但對于鋰的

和

的雙重線(xiàn)是強磁場(chǎng)，足夠觀(guān)察到帕邢-巴克效應。