哈贝尔撰写有关磁矩的期末报告期间，他读到了伊西多·拉比新近的研究成果。这使他开始对分子束感兴趣，并选择回到哥大随拉比做研究。在拉姆齐回到哥大后不久，拉比发明了分子束共振光谱法（拉比1944年因此项成就获得诺奖）。拉比的研究组成员包括杰罗姆·凯洛格、波利卡普·库施、悉尼·米尔曼以及等人。拉姆齐在加入研究组后不久即与其他成员使用新技术进行实验，并与拉比以及扎卡利亚斯一起发现氘具有四极矩。这意味着原子核并不像人们之前设想的那样是球形。拉姆齐1940年获得物理学博士学位成为位于华盛顿哥伦比亚特区的的研究员。在那里，