氢原子中的电子绕原子核旋转时，电子可以处在若干可能的轨道上，每个轨道对应一定的能量，称为能级；其中能量最

低的轨道称为基态，其他轨道称为激发态，激发态是不稳定的。电子的轨道变化称为跃迁，电子由高能级向低能级跃迁时，会以发光的形式放出能量

h_v=E_n-E_m

式中：E_n、E_m为第n、第m能级的能量，h=6.626×10^-34J·s为普朗克常量，v为辐射光的频率。

氢原子基态能量E₁=-13.53eV，基态轨道半径(玻尔半径)r₁=5.3×10^-11m，激发态能量(n=1，2，3，…)，轨道半径r_n=n²r₁(图)。氢原子光谱的赖曼系是一族紫外线，计算氢原子第3能级的轨道半径，以及从第3能级向基态(n=1)跃迁时，辐射的紫外线的频率。