Kaasun emittoiman säteilyn spektrissä on erillisiä ko. aineelle tyypillisiä väriviivoja. Sveitsiläinen Johan Balmer keksi v. 1884, että vedyn spektriviivat toteuttivat yhtälön:
|
missä R on vedyn Rydbergin vakio
|
Voidaan tulkita, että kullakin energiatilalla on energia
|
Perustila vastaa arvoa n=1, jonka energia
|
Äärettömyydessä elektronin potentiaalienergia on sovittu nollaksi. Täten, jos haluamme ionisoida vetyatomin, on käytettävä energia vähintään 13.60 eV. Muut energiatilat saadaan lausekkeesta:
|
Myöhemmin huomattiin, että kaikki vedyn ns. spektrisarjat saadaan palautuskaavasta:
|
