Nach dem Atommodell von Niels Bohr, das er ab 1913 entwickelte, bewegen sich Elektronen auf streng getrennten Bahnen (oder „Schalen”) um den Atomkern. Falls sie Energie in Form eines Photons aufnehmen, springen sie auf eine unbesetzte Bahn weiter außen. Geben sie Energie ab, wechseln sie auf eine Bahn näher am Kern und emittieren ein Photon. Diese Strahlung besitzt spezifische Frequenzen. Viele solcher Spektrallinien sind bereits im 19. Jahrhundert gemessen und nach den Pionier-Wissenschaftlern benannt worden. Die von Johann J. Balmer charakterisierte Serie beschreibt das sichtbare Licht des Wasserstoffs. Die nach Theodore Lyman benannte Strahlung liegt im Ultraviolett-Bereich, die nach ihren Entdeckern Friedrich Paschen und Frederik Brackett benannten Serien im Infrarot.
