Par définition, l'énergie d'un niveau n d'un hydrogénoïde vaut :  où Z est le numéro atomique de cet hydrogénoïde et R_H est le Rydberg.

Avant excitation, l'hydrogénoïde est dans son niveau fondamental.  Son énergie vaut donc :

Après excitation, l'hydrogénoïde est porté dans un niveau n, d'énergie E_n. La différence d'énergie vaut donc :