Из того, что вещества в газообразном атомарном состоянии дают линейчатый спектр излучения, следует вывод, что электроны в атомах могут находиться только на определенных энергетических уровнях. При переходе электрона с одного уровня на другой излучается или поглощается фотон с определенной энергией, соответствующей разнице между этими уровнями.