Для наглядного представления возможных энергетических состояний атомов используются диаграммы, на которых каждое стационарное состояние атома, характеризуемое определённой энергией, отмечается горизонтальной линией. Схематично основной энергетический уровень, соответствующий состоянию атома с минимальной энергией $E_1$, показан на рисунке.

Все остальные энергетические уровни, кроме основного, являются возбуждёнными, что характеризует потенциальную способность электрона излучать (переход в состояние с меньшей энергией).

 

 

Атом любого химического элемента имеет набор дискретных энергетических уровней. Линии в спектре испускания, которые характеризуют конкретный химический элемент, будет отображать переход с высокого энергетического уровня на расположенный ниже или с низкого уровня на расположенный выше.

При переходе электрона между одними и теми же энергетическими уровнями поглощается (при переходе на верхний уровень) или испускается (при переходе на нижний уровень) одно и то же количество энергии, поэтому линии в спектрах излучения и поглощения совпадают.