一、《原子物理》中幾個問題的確定
1、氫原子自發幅射所能產生的光譜條數
當一群氫原子處於第n能級的激發態而向低能級躍遷時，可以向外幅射出種不同波長的光。但是當乙個處於激發態的氫原子；它最多向外幅射的光子頻率數目，只有它從高能級向低能級逐步躍遷，才能外幅射最多頻率的光子。。
2、為什麼把電子能級當作氫原子能級
討論氫原子能級時，由於原子核的質量比電子質量大的多，可以認為原子核是靜止的，電子繞核作高速成運轉。這樣，氫原子的總能量就是原子核與電子間相與作用的勢能和電子繞核運動的動能之和（若核外電子較多，則電子間還有相與作用的勢能）。原子中的電子處在不同的運動狀態下，對應著這些狀態電子便具有不同的勢能和動能；即具有不同的能量值，這就是電子能級。
在認為原子核不動的前提下，不計核的能量，電子能量的變化也就是原子總能量的變化。所以可以將電子能級當作氫原子的能級。
3、如何理解氫原子的能級公式
因為在計算核與電子間相互作用的勢能時，通常取電子離核無窮遠的勢均力敵能為零。設定態軌道半徑為rn，執行速度為vn。電子繞核運轉的向心力由庫侖力提供即
所以電子在定軌道上執行的動能為：。電子的勢能為：於是核外電子在某一定態軌道上能量為：
根據軌道關係有（r1為氫原子處於基態時軌道半徑r1=0.5310-10m ）亦(其中,即氫原子處於基態時的能量)
這樣,氫原子的能級就成了負值，其物理意義為：電子被氫原子核所束縛，不能自動脫離氫原子核成為自由電子。沒有足夠能量電子就不能擺脫原子核對它的束縛。
4、如何理解原子的躍遷假設
實際上公式只上由於光子和原子作用而使原子在各態之間的躍進遷情況，而對於光子與原子的作用使原子電離或實物粒子與原子作用而使原子激發的情況就不受此條件的限制。因為原子一旦電離，原子的結構就被破壞，因而不再遵守有關原子結構的理論。實物粒子與原子的碰撞情況，由於實物粒子的動能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的動能在於或等於原某兩定態能量之差，都可以使原子受激發而發生能量躍遷，但原子所吸收的能量仍不是任意的，一定等於原子產生躍遷的兩個能級間的能級差。
5、關於質量虧損和質量守恆的關係
質量虧損是否意味著質量不守恆呢？要解釋清楚這個問題，我們不得不用到愛因斯坦的「狹義相對論」，及其著名的質量、速度公式公式中的m0表示物體的靜止質量，v為物體運動速度，c則為光速，從這一公式可以看出，質量的概念在這裡發生了巨大的變化。描述慣性特徵的質量不是乙個恒量，而是與速度數值有密切關係，隨著速度v的增大，質量也隨著增大。
但當v c時，物體的質量近似等於靜止質量，所以，一般對於巨集觀低速運動的物體並不考慮相對論效應。
如果將上式按二項式展開，考慮到v c時，
近似可得到：
式中ek是指物體的運動動能，可見物體質量是與它運動的量互相關聯的。所以可將物體的質量分為兩部分，靜止質量m0和運動質量mk (mk = ek/c2) 。所謂質量虧損是指結合前的核子與結合後的核子靜止質量之差，並沒有考慮它們的運動質量，則仍然保持結合前後質量不變，所以質量虧損並不能認為質量不守恆。
6、關於和的關係
根據公式，可以通過虧損的質量△m計算出核子結合成原子核時所放出的結合能△e。那麼，△e是不是△m轉化而來的呢？將前面的公式寫成
顯然式中和具有能量的含義。實際是，正是物體的總能量。為物體的靜止能量，用公式e代表物體的總能量，則有
此式即是愛因斯坦的質能關係式。它說明物體具有的能量不僅包括它的動能，還包括它由於具有質量而蘊藏的靜止能。考慮到這一點，我們不難看出，核子結合成原子核釋放出來的能量△e，只是能量形式的變化，即有靜止能量轉化為運動能量，而不質量轉化成了能量，釋放出來的能量原來就存在於核內
二、光子、實物粒子使原子能級躍遷的條件
原子從低能級躍進遷至高能級時吸引能量的方式通常有兩種：一種是用一定能量的光子（如電磁波）照射使原子躍遷；另一種是用一定能量的實物粒子（如電子、質子等）去轟擊使原子躍遷，兩種方式中原子吸引能量的條件有何區別：下面分別討論：
1 用一定能量的光子照射使原子能級躍遷吸引能量的條件
1.1 光子的能量小於原子的電離能
用光子作用使原子在各定態之間躍遷（原子末電離）是通過核共振實現的，要共振就必須使光子的頻率等於，其能量才會被吸引而使原子能級發生相應的躍遷，大於（光子能量超過電子電離所需能量除外）或小於這個值均不能發生共振，也就不能吸收能量發生躍遷。這是因為：依量子化觀點，光子是乙份乙份的，每乙份光子的能量h均不可「分割」，原子只可能吸收整份光子的能量，而不會出現吸收某份光子中的「部分」能量的情況；原子在某一定態具有一恆定的能量，發生能級躍遷的過程是電子能量發生變化的過程，根據能量定恆定律，只有能量與原子的某兩個定態能級的能量差相等的光子即h =en-em才能被吸收從而使原子能級躍遷。
因此用光子（其能小於原子的電離能）作用使原子在各定態之間躍遷時，對光子是選擇性的吸收的，吸收躍遷嚴格遵守「頻率法則」，即只有頻率為h =的光子被子吸收使m態的原子發生共振從而實現躍遷。
1.2 光子的能量大於原子的電離能
光子的能量（仍是乙份乙份的）超過原子電離所需能量時，原子吸收某份光子的能量後，其電子躍遷至離核無窮遠量子數n = ∞以外空間，亦即使原子發生電離，此時原子結構被破壞，電離後的電子脫離了原子核束縛不再繞核作圓周運動而成為自由電子，因而不再遵守有關原子結構理論，也就沒有確定的軌道，其電子的可能軌道是連續的，能量分布也是連續的。所以，這時原子躍遷對照射光子能量的吸收則是列選擇性的。正如玻爾在分析原子的能量狀態時提出的對應原理所述：
在量子狀態不很高時，原子顯現出量子性的特徵，而在外界強烈的干擾下原子處於很高量子狀態時，其量子性應將消失，原子將帶有經典的連續性。、
原子其電離能所需能量，剩餘能量則轉化成電子擺脫原子束縛後的動能。由於原子種類、初態能量不同，電離所需的能量也不同。比如，對於處於基態e1 = -13.
6ev的氫原子只要能量不小於13.6ev的任何光子，均可使氫原子躍遷——電離，自由電子出現在相適應的位置，同樣，對於處於n = 2 e2 = -3.4ev基發態的氫原子，只要能量不小於3.
4ev的任何光子，也均可使氫原子躍遷，電子發生電離並出現在相適應的位置，也就是說這時氫原子的躍遷吸收光子的能量（或頻率）是無選取擇性的。
2 用一定能量的實物粒子（如電子、質子等）碰撞使原子躍遷吸收能量的條件
實物粒子使原子能級躍遷不是通過共振來實現的，而是通過碰撞來實現的。當實物粒子速度達到一定數值時，實物粒子與原子發生正碰，其動能可全部或部分地為原子所吸收使原子發生躍遷。由於實物粒子的動能不是乙份乙份的，而且不同的實物粒子的質量也不同，被碰原子所處能級狀態及躍遷情況不同，因此對入射能量的要求不同，下面作出推導：
設被碰原子質量為m，入射實物粒子質量為m，為簡化起見，假設原子原來處於靜止，實物粒子與原子發生對心非彈性碰撞，碰後原子速度為v，實物粒子碰撞前後的速度分別為v和v，，對實物粒子和原子這個系統，總動量、總能量守恆，即
式中△e為原子內部能量的增量，即實物粒子與原子做非彈性碰撞的部分能量轉化為原子的內部能量，使原子發生躍遷。
由兩式消去v，得：
為使有實數解，則方程係數應滿足：
式中為外來實物粒子的動能，用ek表示，則上式變為該式表明：要使用權原子從低能級向高能級躍遷實物粒子入射的動能與原子吸收為內部能量應滿足的關係。
（1）若用電子與氫原子作用，使原子躍遷，由於m m，則上式變為ek≧e，這說明只要外來入射電子的動能不小於氫原子兩能級差ek=（en-em）均可使氫原子發生相應能級躍遷，因此氫原子從外來電子的動能中吸收其等於能級躍遷所需的能量實現躍遷，多餘部分的能量則表現為外來電子剩餘的動能。
（2）若用質子與氫原子作用，使氫原子躍遷，由於m = m，則上式變成為ek≧2e 這說明只要外來入射質子的動能不小於氫原子兩能級差值的2倍就可以使氫原子實現躍遷，多餘部分的能量則表現為外來質子剩餘的動能，其它粒子與原子的作用情況以此類推。
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