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Giunto a questo modello, Bohr si chiese come avveniva l'emissione dei fotoni da parte degli atomi:
egli postulò che "un fotone è emesso da un atomo quando un suo elettrone passa da un'orbita permessa di energia maggiore, più esterna, ad un'altra di energia minore, più interna".
Nel caso dell'atomo di idrogeno il suo unico elettrone può ricevere energia dall'esterno, per esempio mediante un urto, e passare ad un'orbita di numero quantico con energia maggiore di quella iniziale. In tale caso l'atomo si trova in uno stato eccitato, che è instabile. Esso vi rimane per un intervallo di tempo molto breve (nell'ordine di s) prima di tornare allo stato energetico fondamentale, saltando su un'orbita di numero quantico (con ) la cui energia è minore di . La differenza di energia sarà dunque:
Tale energia viene liberata dall'atomo sotto forma di un fotone di frequenza:
Infine ponendo si ritrova la serie di Balmer, che è così ricavata partendo dalle ipotesi di Bohr.
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