Figura. Niveles de energía del átomo de hidrógeno en el modelo de Bohr

 Niveles de energía del átomo de hidrógeno en el modelo de Bohr. La figura representa que el electrón del átomo de hidrógeno solo puede ocupar determinados valores de energía cuantizada. La idea central del modelo de Bohr afirma que no existen estados electrónicos con cualquier energía posible: el electrón puede encontrarse en niveles definidos por el número cuántico principal n, pero nunca permanecer entre dos niveles. El nivel n = 1 corresponde al estado basal, el de menor energía y mayor estabilidad. Los valores n = 2, 3, 4 y superiores representan estados excitados, cada vez más próximos al límite de ionización.

La energía de cada nivel se expresa mediante Eₙ = −hcRᴴ/n², donde h es la constante de Planck, c la velocidad de la luz y Rᴴ la constante de Rydberg para el hidrógeno. La separación entre los niveles disminuye a medida que aumenta n: por ello, las líneas energéticas superiores aparecen más cercanas entre sí. Cuando n tiende a infinito, la energía se aproxima a cero y el electrón queda libre del núcleo; esta situación recibe el nombre de ionización. Para alcanzar un nivel más alto, el átomo debe absorber un fotón con una energía exactamente igual a la diferencia entre ambos niveles. Si el electrón regresa a un nivel inferior, emite un fotón con esa misma diferencia energética.

Las flechas del diagrama muestran estas transiciones electrónicas discretas entre estados permitidos. Los saltos largos desde n = 1 requieren mayor energía que los saltos entre niveles elevados, pues el electrón está más fuertemente ligado al núcleo en el estado basal. La emisión o absorción de fotones explica la aparición de líneas particulares en el espectro de hidrógeno, en lugar de un espectro continuo. Conviene recordar los conceptos de nivel energético, estado basal, estado excitado, absorción, emisión, fotón y límite de ionización. Aunque el modelo de Bohr fue sustituido por la mecánica cuántica, conserva gran valor didáctico porque introduce de manera clara que la energía electrónica no cambia gradualmente, sino mediante valores y transiciones definidos.