一起在最低频率振动，同时向一个方向运动），还应该有高频谐波（频率是基频的整数倍，弦上不同的地方位移可能相反，类似于正弦波）的成分。但如何用数学语言简洁合理的描述某种元素的谱线分布一直困扰着人们，直到1885年，才由约翰·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