Эмиссия света при переходе электронов в атоме водорода происходит из-за стремления атома занять состояние с наименьшей энергией. 1

Когда электронам в атоме подаётся энергия, они возбуждаются и перескакивают с более низкого энергетического уровня на более высокий. 3 Однако, как и любая физическая система, атом стремится вернуться к самому низкому энергетическому уровню. 3

Возбуждённый атом самопроизвольно переходит в состояние с меньшей энергией, испуская при этом квант энергии излучения. 1 Такой процесс продолжается до тех пор, пока атом не окажется в основном состоянии. 1

Энергия фотона, испускаемого возбуждённым электроном при переходе на более низкий энергетический уровень, равна разности энергий, соответствующих этим уровням. 2