W każdym przypadku długość fali powstającego promieniowania jest odwrotnie proporcjonalna do różnicy energii elektronu swobodnego oraz poziomu energetycznego osiągniętego przez elektron na orbicie (na podstawie III prawa Bohra). W związku z tym, że początkowe energie wolnych elektronów znacznie się od siebie różnią, przy przyjmowaniu elektronów powstają fale o różnej długości, które „rozmazują się” po widmie.
Spektrum atomu wodoru i jonów wodoropodobnych Częstotliwość fali świetlnej emitowanej przez atom odpowiada zmianie energii atomu zgodnie ze wzorem ν = E/h. Gdy elektron atomu wodoru zmienia swój stan energetyczny przechodząc na inny, o mniejszej głównej liczbie kwantowej, wtedy nadwyżka energii zostaje wypromieniowana jako kwant światła. Na widmo atomu wodoru składają się m.in. następujące serie: thumb|left|Serie widmowe atomu wodoru
| seria Lymana: || || || |- | seria Balmera: || || || |- | seria Paschena: || || || |- | seria Bracketta: || || || |- | seria Pfunda: || || ||