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传统测量方法.在2010年之前，质子半径是用两种方法中来测量的：一种依靠光谱学，另一种依靠核散射。
光谱法.光谱学方法使用围绕原子核运转的电子的能级。能级的精确值对核半径很敏感（参见兰姆位移）。由于氢的原子核仅由一个质子组成，因此对氢原子中电子能级的测量可以间接得出质子半径。现在氢能级的测量非常精确，在将实验结果与理论计算进行比较时，质子半径是限制因素。用该方法得出的质子半径约为（或），相对不确定度约为1%。
核散射.核方法与