وبواسطة هذا النموذج يمكن تفسير امتصاص الذرة وإصدارها فوتونات (أشعة ضوئية) عند انتقال الإلكترون بين مستويات الطاقة المختلفة في الذرات. الطاقة الممتصة وبالتالي الطاقة الصادرة متعلقة بمستوى الطاقة الابتدائي في الذرة ومستوى الطاقة النهائي فيها. في ميكانيكا الكم نميز طبقات الطاقة هذه بأنها حالات كمومية. وتنطبق عليها المعادلة: وعندما يكون الفرق موجبا، تكون الحالة حالة أصدار لشعاع، وإذا كان الفرق سالبا، أي كانت الحالة حالة امتصاص شعاع (امتصاص فوتون). حساب طاقة الإلكترون في المستويات لذرة الهيدروجين. وبنيات كل طيف تشير إلى الطاقات المختلفة التي يستطيع عنصر امتصاصها أو إشعاعها (إصدارها). كميات الطاقة هذه تعادل الفرق بين طاقات المستويات المختلفة في العينة. ويعتمد طيف عنصر ما على تركيزه في العينة وعلى الانتقالات المسموحة لانتقال الإلكترون فيه. استخداماتها تاريخيا، أشير للمطيافية على أنها أحد فروع العلوم الذي يستخدم فيه الضوء المرئي لدراسة بنيات المادة و للتحليل النوعي والكمي لها. وكان نصرا كبيرا عند معرفة مكونات الشمس من مجرد تحليل طيف ضوئها، ونحن هنا على الأرض، فنعرف أنها في معظمها تتكون من الهيدروجين مع قليل من الهيليوم (نحو 4%)وقليل من الليثيوم (أقل من 1%).
(1) إن المستوى الأول للطاقة n=1 وهو أدنى مستوى للطاقة يسمى Ground state. (2) عند اثارة ذرة الهيدروجين باستخدام على سبيل المثال التفريغ الكهربي electric discharg فإن الإلكترون في المستوى n=1 سوف يكتسب طاقة نتيجة التصادمات فينتقل إلى مستوى طاقة أعلى n>1 وهنا تصبح ذرة الهيدروجين مثارة excited state. (3) تتخلص الذرة من حالة الإثارة عن طريق انبعاث فوتون يحمل فرق الطاقة بين المستويين. ويمكن ان يتم الإنتقال من خلال سلسلة من الإنتقالات حتى الوصول إلى المستوى n=1وفي كل مرحة إنتقال إلى مستوى طاقة أقل ينطلق فوتون. عدد المستويات الثانوية الموجودة في مستويات الطاقة الرئيسة الاربعة لذرة الهيدروجين - إسألنا. فمثلاً إذا اثير الإلكترون إلى المستوى n=7 فإنه ينتقل مثلاً إلى المستوى n=4 ثم ينتقل إلى المستوى n=2 ثم إلى المستوى n=1، وفي هذه الحالة نحصل على ثلاثة خطوط طيفية لها طول موجي يمكن حسابه من المعادلة (8) بالتعويض عن n i =7 و n f =4 للخط الطيفي الأول والخط الثاني n i =4 و n f =2 والخط الثالث n i =2 و n f =1. (4) يمكن ان تحدث الانتقالات الطيفية كل مستويات الطاقة من مستوى الطاقة الأعلى n i إلى مستوى الطاقة الأقل n f وفي حالة ذرة الهيدروجين Z=1 يمكن استخدام المعادلة (8) لحساب كافة الانتقالات الطيفية التي يمكن تجميعها في سلسة من الخطوط الطيفية حسب مستوى الطاقة الأدنى n f الذي تؤول إليه كل الانتقالات.
وابتكرت أنواع مختلفة من المطيافات ، فمنها مطيافية الأشعة فوق البنفسجية ومطيافية الأشعة تحت الحمراء و مطيافية إلكترون أوجيه ، ومطيافية الانبعاث الضوئي ، وغيرها. وابتكرت أنواع تستخدم أيضا بكثرة في علم الفلك و الاستشعار عن بعد. تزود التلسكوبات الكبيرة دوما بمطياف أو مطيافات مختلفة لقياس إما التركيب الكيميائي أو الخواص الفيزيائية للأجرام الفلكية أو قياس السرعات حسب انزياح دوبلر لخطوطهم الطيفية. المصدر: