Når elektronet har et spinn = 1/2, vil hvert underskall i atomet klassifiseres ved et nytt kvantetall = ℓ ± 1/2 som tilsvarer Sommerfelds «indre kvantetall». Det var også nødvendig for å forstå den anomale Zeeman-effekten. Bortsett fra s-orbitalene vil dermed hvert underskall med en viss verdi av ℓ splittes i to orbitaler på grunn av spinn-banekoblingen. K-skallet vil nå bestå av en orbital 1s med to elektroner, mens L-skallet vil splittes opp i tre energinivå som inneholder i alt åtte elektroner. De fordeler seg med to i orbitalen 2s og seks i p-orbitalene som nå er splittet opp i 2p som har = 1/2 med to elektroner og 2p som har = 3/2 og fire elektroner. På samme måte vil M-skallet splittes opp i fem underskall 3s, 3p, 3p, 3d og 3d med tilsammen 2 + 2 + 4 + 4 + 6 = 18 elektroner. Generelt vil en resulterende orbital med indre kvantetall inneholde 2 + 1 elektroner når det er fullt..