Mức năng lượng trong nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức với , trạng thái cơ bản ứng với . Khi nguyên tử chuyển từ mức năng lượng O về N thì phát ra một phôtôn có bước sóng . Khi nguyên tử hấp thụ một phôtôn có bước sóng nó chuyển từ chuyển từ mức năng lượng K lên mức năng lượng M. So với thì