Чтобы излучение электрона в атоме водорода попало в видимую часть спектра, максимальный уровень орбиты можно определить по формуле, связанной с энергией электрона водорода. Энергия электрона на определенной орбите выражается как E = -13,6 эВ / n^2, где n - номер орбиты.
Чтобы излучение оказалось в видимой части спектра, энергия излучения должна соответствовать энергетическому уровню видимого света. Для видимого света частота лежит в промежутке около 4×10^14 Гц (фиолетовый) до 7.5×10^14 Гц (красный).
Следовательно, для того чтобы излучение было в видимой части спектра, электрон должен находиться на некотором уровне орбиты, где его энергия, связанная с этой орбитой, позволяет излучить фотон видимого света.
Максимальный уровень орбиты водородного атома, с которого может произойти излучение в видимой части спектра, будет n = 2. На третьем энергетическом уровне у подходящих переходов энергия фотона вполне может соответствовать видимому свету.