Balmer-serien är beteckningen för spektrallinjerna för utsläpp från väteatomen. Dessa spektrallinjer (vilka är fotoner emitterade i det synliga ljusspektret) produceras från den energi som krävs för att avlägsna en elektron från en atom, kallad joniseringsenergi. Eftersom väteatomen endast har en elektron, kallas den joniseringsenergi som krävs för att avlägsna denna elektron den första joniseringsenergin (och för väte finns det ingen andra joniseringsenergi). Denna energi kan beräknas i en serie korta steg.

Bestäm atomets initiala och slutliga energistatus och hitta skillnaden i deras inverser. För den första joniseringsnivån är det slutliga energiläget oändligt (eftersom elektronen avlägsnas från atomen), så är invers av detta tal 0. Det ursprungliga energiläget är 1 (det enda energiläget som väteatomen kan ha) och Den inversa av 1 är 1. Skillnaden mellan 1 och 0 är 1.

Multiplicera Rydbergkonstanten (ett viktigt tal i atomteorin), som har ett värde av 1.097 x 10 ^ (7) per meter ( 1 /m) av skillnaden mellan inversa av energinivåerna, vilket i detta fall är 1. Detta ger den ursprungliga Rydbergkonstanten.

Beräkna invers av resultat A (det vill säga dividera numret 1 med resultat A). Detta ger 9,11 x 10 ^ (- 8) m. Detta är våglängden för spektralutsläpp.

Multiplicera Plancks konstant med ljusets hastighet och dela upp resultatet med utsläppets våglängd. Multiplicera Plancks konstant, som har ett värde av 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule sekunder (J s) med ljusets hastighet, som har ett värde av 3,00 x 10 ^ 8 meter per sekund (m /s) ger 1,988 x 10 ^ (- 25) Joule meter (Jm) och dela detta med våglängden (som har ett värde av 9,11 x 10 ^ (- 8) m) ger 2,182 x 10 ^ (- 18) J. Detta är det första joniseringsenergin hos väteatomen.

Multiplicera joniseringsenergin med Avogadros nummer, vilket ger antalet partiklar i en mol substans. Multiplicera 2,182 x 10 ^ (-18) J med 6,022 x 10 ^ (23) ger 1,312 x 10 ^ 6 Joules per mol (J /mol) eller 1312 kJ /mol, vilket är hur det vanligtvis skrivs i kemi.