Durch geeignete Anregung kann das Elektron auf ein höheres Energieniveau gehoben werden. Beim Rückgang auf das Grundniveau wird die Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung freigegeben.
Die Energieniveaus sind durch das Atom klar definiert. Damit sind auch nur bestimmte Energiedifferenzen möglich.
{ E=h\cdot f\,\,\,und\,\,f=\frac{c}{\lambda }} folgt:
{ \lambda =\frac{c\cdot h}{E}}
Die möglichen Wellenlängen, die ein angeregtes Atom emittieren kann, sind durch die Energieniveaus des Atoms vorgegeben.
Beim Wasserstoffatom sind nur die Übergänge auf das Energieniveau m=2 (Balmer-Serie) im sichtbaren Bereich.