ในปี ค.ศ. 1900  มักซ์ พลังค์ (Max Plank)นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน  ได้แสดงให้เห็นว่าแสงหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะให้พลังงานเป็นหน่วย ๆ เรียกว่า “quantum” (ควอนตัม)  และได้ข้อสรุปเกี่ยวกับพลังงานของคลื่นแม้เหล็กไฟฟ้ากับความถี่ของคลื่นนั้นว่า “พลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของคลื่น” 

                                                                        E   a    n
                                                                        E   =    hn        ...........(1)

                    เมื่อ       E     คือ  พลังงาน  มีหน่วยเป็นจูล (J)
                                h    คือ  ค่าคงที่ของพลังค์ มีค่าเท่ากับ  6.626 x 10^-34 จูลวินาที (Js)
                                n    คือ  ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  มีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz)  หรือ  s^–1

                    แต่จาก                                           c    =   ln

                    แทนค่าในสมการ (1)                                   ...........(2) 
                                c   คือ  ความเร็วของแสงในสุญญากาศ    =     3.0 x 10⁸  m/s

สเปกตรัมของอะตอม (atomic spectrum)
     คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงแสงขาวประกอบด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นหลายค่าซึ่งเราไม่สามารถแยกส่วนประกอบของคลื่นต่าง ๆ ออกจากกันด้วยตาได้ ต้องใช้เครื่องมือช่วย  เช่น  ปริซึม หรือสเปกโตรสโคป (spectroscope) เมื่อเราผ่านแสงสีขาวหรือแสงสีต่าง ๆ ไปยังปริซึม  แสงจะแยกออกมาเป็นแถบสีต่าง ๆ เรียงกันตามความยาวคลื่น  แถบสีที่แยกออกมาได้เรียกว่า สเปกตรัม
แบ่งเป็น  2 ประเภท  ดังนี้
     1. สเปกตรัมแบบต่อเนื่อง (continuous spectrum)  จะเป็นสเปกตรัมที่ประกอบด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นและความถี่ต่อเนื่องจนเห็นเป็นแถบ  ได้แก่ สเปกตรัมของแสงขาวซึ่งจะเห็นเป็นแถบสีรุ้งเรียงต่อกัน  โดยแสงสีม่วงหักเหมากที่สุด  มีความยาวคลื่นสั้น  แต่มีพลังงานมากที่สุด  ในขณะที่แสงสีแดงจะหักเหน้อยที่สุด  มีความยาวคลื่นยาวที่สุด  และมีพลังงานน้อยที่สุด
     2. สเปกตรัมแบบไม่ต่อเนื่องหรือแบบเส้น (Discontinuous spectrum  or Line spectrum)  เป็นสเปกตรัมที่ประกอบด้วยเส้นสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นบางค่าเว้นระยะเป็นเส้น ๆ บนพื้นดำ
     เนื่องจากสเปกตรัมแต่ละเส้นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  เราจึงสามารถคำนวณหาค่าพลังงานของเส้นสเปกตรัมแต่ละเส้นได้จากสมการ