原子能级结构是原子物理学的一项重要研究内容，它是研究和利用物质微观性质的基础。镧系原子作为重要的稀土原子，具有复杂的电子结构，独特的物理化学性能，在生物医疗、环保能源、航空航天等领域都有重要的应用价值。钐(Sm)是一种典型的镧系原子，其基组态为[Xe]4f6s2，由于4f轨道未满，而且4f和6s轨道上的电子都容易被激发，使得它的能级结构非常复杂。由于复杂的电子关联效应，对Sm原子能级结构的系统精确的理论计算非常困难。本文利用实验能级拟合计算方法，对Sm原子[Xe]4f66s2、4f66s6p、4f55d6s2、4f65d6s、4f66s7s五个组态的精细结构能级进行系统地研究。　　我们首先研究了Sm原子基组态[Xe]4f66s2能级结构，讨论了实验能级选取以及参量优化方式对拟合计算结果的影响。在此基础上，对于奇宇称组态4f66s6p+4f55d6s2的能级，本文利用22条实验能级，得到了包含134条已知能级精确的拟合计算值。对于偶宇称组态4f66s2+4f65d6s+4f6s7s的能级，利用17条实验能级，得到了包含65条已知能级精确的计算值。最后，还对Sm原子高激发态能级的谱项进行了标识，并计算了基态到激发态之间的电偶极跃迁强度。　　通过拟合计算，我们得到了大量Sm原子能级结构的精确计算结果。这对于理论上直接计算比较困难，实际应用中又急需的复杂原子的能级结构计算、谱项标识，以及电偶跃迁等的研究具有重要的基础及应用价值。