Definition der Hyperfine-Struktur
Viele Kerne haben Spins, die von magnetischen Momenten begleitet werden. Die Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Kernmoment und dem Elektron bewirkt, dass sich das Energieniveau aufspaltet. Das magnetische Kernmoment ist klein, und die Spaltung des Energieniveaus ist ebenfalls gering. Das ultrafeine Strukturenergieniveau ist durch die gesamte Winkelimpuls-Quantenzahl J der Elektronen, Kernspin I und den gesamten Winkelimpuls Quantenzahl F einschließlich Kernspins gekennzeichnet. Das Energieniveauintervall folgt der ähnlichen Rounde-Intervallregel. Viele Kerne haben auch elektrische Quadrupole-Momente. Die Wechselwirkung von kerntechnischen Quadrupolmomenten mit dem elektrischen Feldgradienten, der von den Elektronen am Kern erzeugt wird, bewirkt kleine Energieänderungen, die auf der ultrafeinen Struktur überlagert werden, die durch magnetische Momente verursacht wird, wodurch die Spaltung von der Landes-Intervallregel abweicht. Die ultrafeine Struktur des Energieniveaus verursacht die ultrafeine Struktur der Spektrallinien.