當原子的電子運動到較低的能級時，原子以光子的形式釋放能量。根據發射過程中所涉及的能量，這個光子可能出現在電磁波譜的可見範圍內，也可能不出現在可見範圍內。
當氫原子的電子回到基態時，發出的光在電磁光譜的紫外範圍內，因此，它是不可見的。
原子結構
氫原子中的電子以特定的能級繞原子核運行。根據玻爾原子模型，這些能級是量子化的;它們只能有整數值。
因此，電子在不同能級之間跳躍。當電子離原子核越遠，它就有越多的能量。當它轉變回較低的能量狀態時，它會釋放這種能量。
能量與波長之間的關係
光子的能量與其頻率成正比，與波長成反比。因此，由於較大的能量躍遷而發出的光子往往波長較短。
電子的躍遷與其波長之間的關係用玻爾的方程表示。玻爾方程的計算結果可以與實測發射數據較好的吻合。
賴曼系
萊曼系是電子在激發態和基態之間躍遷的名稱。萊曼系的所有發射光子都在電磁光譜的紫外範圍內。最低波長為93.782納米，最高波長為121.566納米，從2級到1級。
巴耳末系
巴耳末系是包含可見光的氫發射系列。巴耳末系的發射值從383.5384納米到656.2852納米不等。這些顏色分別從紫色到紅色。
巴耳末系的發射光線涉及到電子從一個更高的能級過渡到氫的第二個能級。
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