Một electron nhảy từ mức năng lượng ngoài cùng đến mức trong cùng hoặc mặt đất sẽ phát ra photon có tần số cao nhất. Mức năng lượng giảm càng lớn dẫn đến tần số của photon phát ra càng cao.
Một nguyên tử hydro bị ion hóa khi các electron của nó có đủ năng lượng để nhảy ra khỏi mức năng lượng ngoài cùng và trở nên tự do khỏi nguyên tử. Một electron gần thoát ra khỏi nguyên tử có nhiều năng lượng nhất và do đó sẽ phát ra một photon năng lượng cao nếu nó giảm hết cỡ xuống mức một. Nếu photon chứa nhiều năng lượng hơn, nó có tần số cao hơn. Ngoài ra, các mức năng lượng thấp hơn cách xa nhau hơn so với các mức trên. Điều này có nghĩa là năng lượng được phát ra trong một electron rơi từ cấp hai xuống cấp một nhiều hơn so với khi rơi từ cấp bốn xuống cấp ba, v.v.
