நிற மாலையின் நுண்ணலை மற்றும் மி.மீ. அலை நீளப் பகுதிகளில் நிகழும் மூலக் கூற்று சுழற்சி ஆற்றல் மட்டங்கள், அவை தொடர்பான மாற்றங்கள் ஆகியவற்றைக் கண்டு பிடிப்பதும் விளக்கம் அளிப்பதும், நுண்ணலை நிற மாலையியல் (Microwave spectroscopy) எனப் படுகிறது. வேறு பட்ட ஒவ்வொரு மூலக் கூறுக்கும் தனிச் சிறப்புடைய ஆற்றல் மட்ட வரை படம் உண்டு. அணு நிலையில் இந்த ஆற்றல் மட்ட வரை படம் எலெக்ட்ரான் பரவீடு, அணு நிறை துகள்களுக்கிடையிலான தொலைவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்திருக்கிறது. ஒரு மின் காந்த அலைத் தோற்றுவாய் ஒரு மூலக் கூறு அமைப்பில் மேல் மோதும் போது, ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடையில் சில மாற்றங்கள் ஏற்படலாம். அவ்வாறு நிகழத் தோற்றுவாயிலிருந்து வெளிப் படும். கதிர் வீச்சின் ஆற்றலின் அளவு இரண்டு ஆற்றல் மட்டங்களின் ஆற்றல்களுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டுக்குச் சமமாக இருக்க வேண்டும். எவ்வவ் மாற்றங்களை அனுமதிக்கலாம் என்பதைச் சில தேர்வு விதிகள் வரையறுக்கின்றன. இத்தகைய தேர்வு விதிகள் மூலக் கூறின் சமச் சீர்மைப் பண்பிலிருந்தும் உருவாக்கப் பட்டவை. மூலக்கூறு அமைப்பின் நிறை மையம் நகராத வகையில் அணுக்கள் அதிர்வு செய்வதால் ஏற்படும் ஆற்றல், அதிர்வு ஆற்றல் (Vibration energy) எனப் படும். மூலக் கூறின் நிறை மையத்தைச் சுற்றி ஒட்டு மொத்தமாக மூலக் கூறு முழுவதுமே சுழல்வதன் காரணமாகத் தோன்றும் ஆற்றல், சுழற்சி ஆற்றல் (rotational energy) எனப் படும். மூலக் கூறின் அதிர்வு ஆற்றல், சுழற்சி ஆற்றல், எலெக்ட்ரானிய ஆற்றல் அணுக் கரு ஆற்றல் ஆகியவற்றில் மாற்றங்கள் நிகழக் கூடும். 'இத்தகைய ஒவ்வோர் ஆற்றல் வகைக்கும் தகுந்த குவாண்டம் எண்கள் விதிக்கப் பட்டிருக்கின்றன. தூய சுழற்சி மாற்றங்கள் ஒரே அதிர்வு நிலையிலும், எலெக்ட்ரான் நிலையிலும் உள்ள மட்டங்களுக்கு இடையில் நிகழ்கின்றன. இத்தகைய மட்டங்களுக்கு ஒரே எலெக்ட்ரானியக் குவாண்டம் எண்ணும், ஆனால், வெவ்வேறான சுழற்சிக் குவாண்டம் எண்களும் இருக்கும். ஒரு மூலக் கூறின் சுழற்சி ஆற்றல்கள் அதிர்வு ஆற்றலை விட மிகக் குறைவாக இருப்பது வழக்கம். எனவே, இவற்றைத் தனித் தனியாகக் கணக்கிடுவது சிறந்த தோராயமான முறையாகும். இரண்டு அதிர்வு மட்டங்களுக்கு இடையிலான மாற்றங்கள் வழக்கமாகக் கீழ்ச் சிவப்பு நிற மாலைப் பகுதியில் நிகழ்கின்றன. கட்புலனாகும் நிற மாலைப் பகுதியிலும் புற ஊதாப் பகுதியிலும் தோன்றுகிற எலெக்ட்ரானிய மாற்றங்களை உண்டாக்கச் சாதாரணமாக மேலும் கூடுதலான ஆற்றல் தேவைப் படும். ஏனையவற்றை விட விரைவான அதிர்வு மற்றும் எலெக்ட்ரான் இயக்கங்களைச் சராசரியாக்குவதன் மூலம் மூலக் கூறை ஒரு திண் சுழலியாகக் (rigid rotor) கொள்ளலாம். இத்தகைய அமைப்பு ஒரு சராசரியான அதிர்வு எலெக்ட்ரானியக் கட்டமைப்புள்ளதாகச் சுழற்சி உரிமைப் படிகளை மட்டுமே வெளிக் காட்டும். சுழற்சி ஆற்றலை விட மிகக் குறைவான ஆற்றல் பங்களிப்புகளை முதல் தோராயத்தில் புறக்கணித்து விடலாம். காந்த இரு முனை (magnetic dipole) இடை வினைகள், அணுக் கரு மின் நான் முனை இடை வினைகள், மிகச் சிறிய வெளி மின் மற்றும் காந்தப் புலங்களின் சிற்றுலைவுகள் (perturbation) ஆகியவை இத்தகைய சிறு ஆற்றல் பங்களிப்புகளைத் தரும். மொத்தச் சுழற்சி ஆற்றலுக்கு இவை தரும் பங்களிப்பைப் பின்னர்ச் சிற்றுலைவு முறைகளின் மூலம் கணக்கிட்டுக் கொள்ளலாம். மூலக் கூறின் வெவ்வேறு ஆற்றல்கள் முற்றிலுமாக வேறு படுத்தப் படுவது மொத்த ஆற்றல் ஹாமில்டோனியனில் அனைத்து இடை வினைப் பதங்களையும் புறக்கணிப்பதற்குச் சமமாகும். இதன் விளைவாக, மொத்த அலைச் சார்பெண் வெவ்வேறு வகை ஆற்றல்கள் ஒவ்வொன்றின் பங்களிப்புகளின் பெருக்கு தொகைக்குச் சமமாகி விடுகிறது. சில நிகழ்வுகளில் இவ்வாறான தோராயப் பிரிப்பு பயனற்றதாகி விடுகிறது. மூலக் கூறு குறைந்த அதிர்வெண் அதிர்வுக்குப் பெற்றுள்ள அதிர்வு ஆற்றல், மட்ட இடைவெளி சுழற்சி ஆற்றல், மட்ட இடைவெளியை அணுகும் போது, அடிக்கடி இவ்வாறு நிகழ்கிறது. மூலக் கூறில் தோன்றும் உள்ளிட முறுக்க வகை அதிர்வு அல்லது நாலைந்து அணுக்கள் அடங்கிய வளைய அமைப்பு மடிந்து விரிந்து செய்கிற அதிர்வு ஆகியவை இத்தகைய குறைந்த அதிர்வெண் அதிர்வுகளாகும். இவை ஏறத் தாழப் பொதுத் தற்சிறப்பியல்பு மதிப்பு நிலைகள் (degeneracies) ஆகும். இவை ஆற்றல் மட்டங்களில் வலுவான சிற்றுலைவுகளை உண்டாக்கவும், தனித் தனியான அலைச் சார்பெண்களைக் கலந்து, ஆற்றல் அணியைச் சிற்றுலைவுக் கொள்கையின் மூலம் மூல வரைப் படுத்த (diagonalise) முடியாததாக ஆக்கவும் முடியும். இவ்வாறான நிகழ்வில், அனைத்து இடை வினை செய்யும் ஆற்றல் மட்டங்களும் பங்கு கொள்கிற ஒரு விளக்கமான பெரு நெடுக்கச் சமன்பாட்டுக்குத் தீர்வு கண்டாக வேண்டும். ஒரு மூலக் கூறு தூய சுழற்சி உட்கவர் நிற மாலையை வெளிக் காட்ட வேண்டுமானால், அது ஒரு நிலையான இரு முனைத் திருப்புத் திறனைப் பெற்றுள்ளதாயும் பதிவு செய்யக் கூடிய நுண்ணலை நிற மாலையை அளிக்கப் போதுமான ஆவி அழுத்தம் கொண்டதாயும் இருக்க வேண்டும். இந்த இரண்டு நிபந்தனைகளையும் நிறைவு செய்து, 7.5 கிகா ஹெர்ட்சுக்கும் 40 கிகா ஹெர்ட்சுக்கும் இடைப் பட்ட நெடுக்கத்தில் சுழற்சி ஆற்றல் மாற்றங்களைப் பெற்றிருக்கிற மூலக் கூறுகள் மிகுதியாக உள்ளன. இந்த அதிர்வெண் நெடுக்கம் மிகப் பெருமளவில் ஆய்வு செய்யப் பட்டு வருகிறது. குறைந்த அழுத்தத்திலுள்ள ஆவி நிலையில் மூலக் கூறு மோதல்களால் ஏற்படும் விளைவுகள் மிகக் குறைவானவை. ஏனெனில், அடுத்தடுத்த மோதல்களுக்கு இடைப்பட்ட நேரத்தை விட, மூலக் கூறுகளின் சுழற்சி நேரம் மிகக் குறைவானது. எனவே, ஒரு மோதல் ஏற்படுவதற்குள் மூலக் கூறு பல முறை சுற்றி விடும். பிறிதொரு மூலக் கூறுடன் ஏற்படுகிற மோதல், அதை வேறொரு சுழற்சி ஆற்றல் மட்டத்திற்கு மாற்றி விடவும் செய்யலாம். இடை வினை கணிசமாக ஆகிற அழுத்தம் மூலக் கூறுகளுக்கு இடையிலுள்ள விசைகளைப் பொறுத்திருக்கிறது. இந்த அழுத்தம் வெவ்வேறு மூலக் கூறுகளுக்கிடையே வேறு பட்டிருக்கும். ஆனால் 0.01 டார் என்னும் அழுத்தம் வரையில் மோதல்களால் சுழற்சி ஆற்றல் மட்டங்களில் ஏற்படக் கூடியப் பாதிப்புகளைப் புறக்கணித்து விடலாம். மூலக் கூறுகளுக்கு இடையிலான விசைகளைப் பற்றி விவரம் அறியத் திண்மங்களிலும் நீர்மங்களிலும் ஏற்படும் சுழற்சிகள், சில சமயங்களில் ஆய்வு செய்யப் படுகின்றன. ஆனால், சுழற்சி ஆற்றல் மட்டங்களை ஆய்வு செய்ய விரும்பினால், வளிமக் கட்டத்திலுள்ள மூலக் கூறுகளை ஆராய்தலே போதுமானது. மோதல்களால் பாதிக்கப் படாத நிலையில் ஒரு மூலக் கூறு கதிர் வீச்சை உமிழ்வது அல்லது உட்கவர்வதன் மூலம் ஒரு சுழற்சி ஆற்றல் நிலையிலிருந்து வேறு ஒரு சுழற்சி ஆற்றல் நிலைக்கு மாற முடியும். இவ்வகைச் சுழற்சி நிலைகளுக்கிடையில் நிகழும் மாற்றங்களே மூலக் கூறின் தூய சுழற்சி நிற மாலையாக அமைகின்றன. சுழற்சி நிலைகளுக்கு இடையிலான மாற்றங்களுக்குச் சில வரையறைகளும், கட்டுப்பாடுகளும் உண்டு. பல கட்டமைப்புகளுக்கு நிலை மாற்ற வாய்ப்பே இல்லை என்பது கண்டு பிடிக்கப் பட்டிருக்கிறது. எனவே, நிற மாலையைப் பற்றிய முதல் கட்ட விவரங்களை அறியவே தடை செய்யப்பட்ட நிலை மாற்றங்களைப் பற்றி முழுமையாக அறிதல் இன்றியமையாதது. மொத்த ஆற்றலிலிருந்து சுழற்சி ஆற்றலைப் பிரித்து விட முடியும் என வைத்துக் கொண்டு, ஒரு மூலக் கூறை ஒரு திண் சுழலியாகக் கருதிக் கொள்ளலாம். அதன் ஆற்றல், மூலக் கூறின் நிலைமத் திருப்புத் திறன்களின் சார்பெண்ணாக அமையலாம். ஒரு திண் மூலக் கூறின் நிறை மையத்தின் வழியாகச் செல்லும் ஓர் அச்சைப் பற்றிய அதன் நிலைமத் திருப்புத் திறன் I = \sum_{i}m_{i} r _{i}^{2} இங்கு ri என்பது அச்சிலிருந்து ஒரு துகள் உள்ள செங்குத்துத் தொலைவு. mi என்பது அத்துகளின் நிறை. ji மதிப்பை நிறை மையத்திலிருந்து, சுழற்சி அச்சின் திசையில் ஆரவியலாகக் குறித்தால், கிடைக்கிற புள்ளிகளின் நியமப் பாதைகள் (Loci) மூன்று அச்சுகள் கொண்ட மூவார உருவாக (triaxial ellipsoid) அமையும், அதற்கு உந்தவியல் மூவார உரு (Momental ellipsoid) என்று பெயர். அதன் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தான மூன்று அச்சுகளும் மூலக் கூறின் மூன்று முதன்மை அச்சுகளுடன் பொருந்தியிருக்கின்றன. இம்முதன்மை அச்சுகளைச் சுற்றிச் சுழற்சி இயக்கத் தன்மையில் சமன் செய்யப் பட்டிருக்கிறது. மூவார உருவின் மூன்று அச்சுகளும் a, b, c எனப் பெயரிடப் படுகின்றன. இவற்றில் a எல்லாவற்றையும் விடப் பெரும அச்சு . c அனைத்தையும் விடச் சிறிய சிறும அச்சு. b இடைநிலை அச்சு. இந்த அச்சு நீளங்கள் \frac{I}{\sqrt{Iக்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளன. எனவே, ஒரு மூலக் கூறின் பொதுவாக்கப் பட்ட சுழற்சிக்கு ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தான மூன்று திசைகளில் ஆக்கக் கூறுகள் உள்ளன. அதாவது, மூலக் கூறுக்கு மூன்று உரிமைப் படிகள் இருக்கின்றன. எனவே, சுழற்சியின் மொத்த ஆற்றல் E_R = \frac {Pa^2}{2I_a} + \frac {Pb^2}{2I_b} + \frac {Pc^2}{2I_c} இங்கு Pa, Pb, Pc ஆகியவை P என்னும் மொத்தக் கோண உந்தத்தின் a, b, c ஆகிய அச்சுகளின் திசையில் அமைந்த ஆக்கக் கூறுகள் P^2 = P^2_a + P^2_b + P^2_c என்னும் சமன்பாட்டிலிருந்து மொத்தக் கோண உந்தத்தைக் கணக்கிடலாம். சுழற்சி குவாண்டமாக்கப் பட்டு விடுவதால், மூலக் கூறுகளின் சுழற்சி ஆற்றலுக்கு அலை எந்திரவியலால் அனுமதிக்கப் பட்ட சில குறிப்பிட்ட நன்கு வரையறுக்கப் பட்ட மதிப்புகளே இருக்க முடியும். மூலக் கூறின் மூன்று முதன்மை நிலைமத் திருப்புத் திறன்களும் சமமாக இருந்தால், சுழற்சி ஆற்றல் E_R = \big( P^2_a + P^2_b + P^2_c \big) / 2I = P^2 / 2I என ஆகி விடுகிறது. இத்தகைய மூலக் கூறுகள் கோணச் சுழலிகள் எனப்படும். அவற்றுக்கு நிலையான இரு முனைத் திருப்புத் திறன் இல்லாமையால், அவற்றுக்குச் சாதாரணமான நுண்ணலை நிற மாலையும் இல்லை. நேர் கோட்டு மூலக் கூறுகளுக்கு அணுக் கருக்களை இணைக்கும் அச்சைப் பற்றிய நிலைமத் திருப்புத் திறன் சுழியாகும். P_a = 0 மேலும், I_b = I_c எனவே மொத்தக் கோண உந்தம் P^2 = P^2_b + P^2_c நேர் கோட்டு மூலக் கூறுகளுக்கான பழங்கொள்கை சுழற்சி ஆற்றல் E_R = P^2 / 2I_b என ஆகிறது. ஒரு மூலக் கூறு ஒரு சமச் சீர்மைச் சுழலியாக இருக்க வேண்டுமானால், அது மூன்று அதற்கு மேற்பட்ட சமச் சீர்மையுள்ள ஓர் அச்சை உடையதாக இருப்பது இன்றியமையாத நிபந்தனை. இவ்வாறு சமச் சீர்மைச் சுழலின் இரண்டு சமமான நிலைமத் திருப்புத் திறனையும், மூன்றாவதாக வேறுபட்ட நிலைமத் திருப்புத் திறனையும் பெற்றிருக்கின்றன. I_a < I_b < I_c எனில், சுழலி நீள் கோளம் (Prolate) எனப்படும். CH₃CI என்னும் குளோரோமீதேன் மூலக் கூறு இதற்கு எடுத்துக் காட்டாகும். I_a = I_b < I_c எனில், சுழலி தட்டைக் கோளம் (Oblate) எனப் படும். BF₃ என்னும் டிரைபுளோரோ போரேன் இதற்கு எடுத்துக் காட்டு. ஒரு நீள் கோளச் சமச் சீர்மைச் சுழலிக்குச் சுழற்சி ஆற்றல் E_R = \big( P^2 / 2I_b \big) + (P^2_a / 2)(1 / I_a) - (1/I_b) ஒரு தட்டைக் கோளச் சமச் சீர்மைச் சுழலிக்குச் சுழற்சி ஆற்றல் E_R = \big( P^2 / 2I_b \big) + (P^2_c / 2)(1 / I_c) - (1/I_b) . ஒரு மூலக் கூறின் மூன்று நிலைமத் திருப்புத் திறன்களும் வெவ்வேறாக இருந்தால், மூலக் கூறு சமச் சீர்மையற்ற சுழலி எனப் படுகிறது. முதலில் சொன்ன பழங்கொள்கைப் படியான ஆற்றல் கோவையை மேலும் எளிமைப் படுத்த முடியாது. பெரும்பாலான மூலக் கூறுகள் இவ்வகையானவை. இவ்வாறு மூலக் கூறுகள் அவற்றின் சுழற்சி இயக்கங்களின் அடிப்படையில் நால் வகையாகப் பிரிக்கப் படும். அதன் பிறகு குவாண்டம் கொள்கைக் கட்டுப்பாடுகளை அவற்றுக்கு விதிக்க வேண்டும். மொத்தக் கோண உந்தத்தைக் குவாண்டமாக்குவதற்கு, \sqrt {J (J + 1) } h / 2\pi \quad (J = 0, 1, 2, \ldots ) என்னும் மதிப்புகளே அனுமதிக்கப்படுகின்றன. இவற்றுடன் கூடுதலாகச் சமச் சீர்மைச் சுழலிகளுக்கு மொத்தக் கோண உந்தத்தின் அச்சுத் திசை ஆக்கக் கூறு \pm {Kh} / 2\pi \quad (K = 0, 1, 2, \ldots, J ) என்னும் மதிப்புகளை மட்டுமே பெற்றிருக்க அனுமதிக்கப் படுகிறது. இக்கட்டுப்பாடுகளை விதித்த பின்னர், ஒரு நீள் கோளச் சமச் சீர்மைச் சுழலியின் குவாண்டமாக்கப் பட்ட ஆற்றல் மட்டங்கள் E_R = \big( J \big(J + 1 \big)h^2 / 8 \pi^2 I_b \big) + K^2 \{ \frac{I}{I_a} + \frac{I}{I_b} \} \frac{h^2}{8 \pi^2} என ஆகி விடுகின்றன. இந்தச் சமன்பாட்டின் இரு புறங்களையும் h–ஆல் வகுத்தால், E_R} \over {h = J \big(J + 1 \big)B + K^2 \big( A - B \big) என ஆகும். இங்கு A = \frac {h}{8 \pi^2 I_a}, B = \frac {h}{8 \pi^2 I_b}. A, B ஆகியவை சுழற்சி மாறிலிகள் எனப்படும். அவை நிலைமத் திருப்பு திறன்களின் தலை கீழ் மதிப்புகளுக்கு நேர் விகிதத்திலிருக்கும். சுழலி தட்டைக் கோளமாக இருந்தால் அதன் ஆற்றல் மட்டங்கள் E_R} \over {h = J \big(J + 1 \big)B + K^2 \big( C - B \big) என ஆகும். இங்கு C = \hbar / 8 \pi^2 I_c, I_a < I_b < I_c என ஏற்றுக் கொள்ளப் பட்டுள்ளமையால், A > B > C ஆகும். எனவே C – B எதிரினமாகும். ஒரு சமச் சீர்மைச் சுழலியின் கோண உந்தத்தின் அச்சுத் திசை ஆக்கக் கூறு எதிரினமாகவோ, நேரினமாகவோ இருக்கலாம். ஆற்றல் எண் மதிப்பை மட்டுமே பொறுத்திருக்கிறது. குறியைப் பொறுத்திருப்பதில்லை. எனவே, K சுழிக்குச் சமமாயில்லா அனைத்து ஆற்றல் மட்டங்களும், இரட்டைத் தன்மையில் பொது ஆற்றல் நிலையைப் (doubly degenerate) பெற்றவை. நேர் கோட்டு மூலக் கூறுகளுக்குப் பழமைக் கொள்கைப் படியான ஆற்றல் கோவையில் குவாண்டம் கட்டுப்பாடுகளை விதித்த பின்னர், E_R / h = J \big( J + 1 \big) B என ஆகிறது. இவ்வாய்ப்பாடு கோளச் சுழலி மூலக் கூறுகளுக்கும் பொருந்தும். சமச் சீர்மையற்ற சுழலி மூலக் கூறுகளுக்குச் சமச் சீர்மைச் சுழலியின் K பொது ஆற்றல் நிலையுடைமை (k. degeneracy) நீக்கப்பட்டு, ஒவ்வொரு J மதிப்புக்கும் வெவ்வேறு ஆற்றல் உள்ள 2J+1 மட்டங்கள் உண்டாகின்றன. சுழற்சி மாற்றங்களை முழுமையாக ஆய்வதன் மூலம் நுண்ணலை நிற மாலையை வரையறுக்க முடிகிறது. A,B,C என்னும் சுழற்சி மாறிலிகளைக் கண்டு பிடித்து நிலைமத் திருப்புத் திறன்கள் கணக்கிடப் படுகின்றன. அதன் பின்னர், மூலக் கூற்றுக் கட்டமைப்புடன் அவற்றுக்குள்ள தொடர்பு அறுதியிடப் படுகிறது. பொருள் படைத்த கட்டமைப்புத் துணை அலகுகளைக் கணக்கிடுவதற்காக மூலக் கூறுகளின் பிணைப்புக் கோணங்களையும், பிணைப்புத் தொலைவையும் நுண்ணலை நிற மாலையிலிருந்து கண்டு பிடிக்கப் பல திட்டங்கள் உருவாக்கப் பட்டிருக்கின்றன. இக்கண்டு பிடிப்பு துணை அலகுகளும், சம நிலையிலுள்ள மூலக் கூற்றுக் கட்டமைப்புடன் அவற்றுக்குள்ள உறவுகளும், கட்டமைப்பைக் கண்டு பிடிக்கப் பயன்படுத்தப் படும் உத்திகளைப் பொறுத்திருக்கின்றன. அவை எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விலகல் முறையில் பெறப் பட்ட துணை அலகுகளிலிருந்து வேறுபட்டவை. நுண்ணலை ஆய்வுகளில் பெரும்பான்மையானவை ஆவி நிலையிலுள்ள மூலக் கூறுகளின் கட்டமைப்புத் தகவல்களைப் பெறும் நோக்கத்துடனேயே செய்யப் படுகிறவை. பெரும்பாலும் மூலக் கூறுகள் திண் சுழலிகளாக இருப்பதில்லை. மைய விலக்கு விசைகளும், கோரியாலிஸ் (Coriolis) விசைகளும், சுழலும் மூலக் கூறின் மேல் செயல்பட்டு, அதன் ஆற்றல் மட்டங்களையும், நுண்ணலை நிற மாலையையும் மாற்றி விடக் கூடும். மீதைல் குழுக்களில் காணப் படுகிற உள்ளிட முறுக்க அதிர்வுகள் அல்லது நாலைந்து அணுக்களுள்ள வளையங்களின் மடிந்து விரிதல் அதிர்வுகள் போன்ற குறைந்த அதிர்வெண் அதிர்வுகள் மூலக் கூறின் ஒட்டு மொத்தமான சுழற்சியுடன் இடை வினை செய்யக் கூடும். ஒட்டு மொத்தச் சுழற்சியின் கோண உந்தம் இத்தகைய உள்ளிட அதிர்வுகளின் உள்ளிடக் கோண உந்தத்துடன் இணைந்து, சுழற்சி ஆற்றல் மட்டங்களில் சிற்றலைவுகளை ஏற்படுத்தக் கூடும். ஆற்றல் மட்டங்களைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் இத்தகைய சிற்றுலைவுகளைப் பற்றி விவரம் அறியலாம். நுண்ணலை நிற மாலையின் மேல் தோன்றும் அதிர்வுச் சிற்றுலைவுகளைப் பயன்படுத்தி, உள்ளிடச் சுழற்சிக்கும், வளையத்தின் மடிந்து விரிதல் அதிர்வுக்கும் ஏற்படுகிற தடைகளின் எண் மதிப்புகளையும், வடிவத்தையும் கண்டு பிடிக்கலாம். நுண்ணலை நிற மாலை வரிகளின் செறிவுகள், ஆற்றல் மட்டங்களிலுள்ள எலெக்ட்ரான்களில் சார்புத் தொகையைக் காட்ட முடியும். போல்ட்ஸ்மான் எலெக்ட்ரான் தொகைப் பரவீட்டைக் கருதிக் கொண்டால், கிளர்வுற்ற அதிர்வு நிலைகள் உண்டாக்குகிற சுழற்சி நிற மாலை வரிகளின் செறிவிலிருந்து, அதிர்வு இயக்கங்களில், தோராயமாக அதிர்வெண்ணைக் கண்டு பிடிக்க முடியும். மூலக் கூறு இரு முனைத் திருப்புத் திறன்களை நுண்ணலை நிற மாலைகளின் உதவியால், மிகத் துல்லியமாகக் கண்டு பிடிக்க முடியும். ஒரு மூலக் கூறின் மேல் வெளி மின் புலம் ஒன்றைச் செலுத்தும் போது, சுழற்சி ஆற்றல் மட்டங்கள் ஸ்டார்க் விளைவு (stark effect) காரணமாக நிற மாலை வரிகளில் ஏற்படும் பிளவுகளை அளப்பதன் மூலம், ஏனைய இயற்பியல் முறைகளில் கிடைக்கிறதை விட மேலான இரு முனைத் திருப்புத் திறன் மதிப்புகளைப் பெற முடிகிறது. ஒரு மூலக்கூறில் h/2–வை விடப் பெரியதான தற்சுழற்சி உள்ள ஓர் அணுக் கரு இருக்குமானால், அதன் மூலமான அச்சுத் திசையில் உள்ள மின் புலச் சரிவைப் பற்றிய விவரங்களைக் கண்டு பிடிக்கலாம். இத்தகைய அணுக் கருக்கள், ஓர் அணுக் கரு நான் முனைத் திருப்புத் திறனைப் பெற்றிருக்கும். அது, அந்த அணுக் கருக்களில் தல அளவில் உள்ள மின் சமச் சீர்மையின்மையை அளவிடுகின்றது. இந்த மின் சமச் சீர்மையின்மை அணுக் கருத் தற்சுழற்சி அச்சை அணுக் கருவில் உள்ள மின் புலச் சரிவின் வழியாக உள்ள மூலக் கூறு அச்சுடன் இணைக்க முடியும். அணுக் கருத் தற்சுழற்சி அச்சு நான் முனைத் திருப்பு திறனின் அச்சும் ஆகும். இத்தகைய இணைப்பு சுழற்சி ஆற்றல் மட்டங்களை மேலும் பிரிக்கிறது. அதன் காரணமாக, மிகு நுண் கட்டமைப்பு (hyperfine structure) என்னும் நிற மாலை வரிகளை உண்டாக்குகிறது. இவ்வரிகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், இரட்டை இணைப்புப் பண்புகளையும் கலப்பினமாதலின் (hybridization) வரையையும் மூலக் கூறுகளில் அயனிப் பிணைப்பு மற்றும் சக பிணைப்பு விழுக்காடுகளையும் மதிப்பிட முடிகிறது. —கே.என். ராமசந்திரன் துணை நூல். Townes.C.H. Schawlow. A.L. Micro Wave Spectroscopy, Mc Graw Hill Book Company, New York. 1955.