翰·巴耳末给出了一个简单的公式来描述氢原子的谱线，如下："formula_4"表示波长, "R"是里德伯常量，而"n"是大于2的整数。（此处分母2^2不可更为4）这个公式还能推广到适用于别的一些元素的原子光谱。进一步的发展便是彼得·塞曼发现了塞曼效应，随后亨得里克·洛仑兹给出了其物理解释（两人一起获得了1902年诺贝尔物理学奖）。洛伦兹假设氢原子的谱线是由电子跃迁产生的，这很容易由对原子本身的分析得到。由于运动的电子会产生电磁场，因此电子的行为就能够被外磁场所影响，就像磁铁之间互相吸引一样。若