带磁矩的磁体在匀强磁场中不受力而受力矩；该力矩使其磁矩m转向外磁场B的方向；
而非均匀磁场就不同了，相当于带磁矩的磁体其N极和S极受到的磁力的大小不一样,所以合力不为零，有沿磁场线方向的力。
因此，斯特恩盖-拉赫实验必须用非均匀磁场才能产生沿磁场线方向的力，才能使得银原子运动方向偏转。而均匀磁场只能产生转动力矩，此力矩不能使银原子运动方向偏转（只能使银原子磁矩m转向外磁场B的方向）。
因为银原子中电子自旋的原因：除了有轨道角动量L外，还有电子的自旋角动量S。两者合成即为总角动量J。J的方向与B的方向有夹角，在空间上mj对B有两个取向（一正一负绝对值相等），且朗德g因子gj＝2（银是单电子）根据分裂宽度公式Z当然对称了。
斯特恩早年的研究是在理论物理领域，在统计热力学与量子理论方面有一些重要论文；从1919年他开始转向实验物理，由他研发和使用的分子束方法成为研究分子、原子、原子核性质的有力工具，该方法最初的意图是为了证明气体速率分布的麦克斯韦定律 。1922年他同瓦尔特·盖拉赫合作，做了磁场对磁矩的作用力使原子发生偏转的斯特恩-盖拉赫实验，而后又测量了包括质子在内的亚原子粒子的磁矩；1929年的氢、氦射线衍射实验是对原子和分子的波性质的精彩演示 。
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