Balmer serisi, hidrojen atomundan emisyonların spektral çizgilerinin tanımıdır. Bu spektral çizgiler (görünür ışık spektrumunda yayılan fotonlardır), iyonlaşma enerjisi olarak adlandırılan bir atomdan bir elektronu çıkarmak için gereken enerjiden üretilir. Hidrojen atomunun sadece bir elektronu olduğundan, bu elektronu çıkarmak için gereken iyonlaşma enerjisine birinci iyonlaşma enerjisi denir (ve hidrojen için ikinci iyonlaşma enerjisi yoktur). Bu enerji bir dizi kısa adımda hesaplanabilir.
Atomun ilk ve son enerji durumlarını belirleyin ve terslerinin farkını bulun. İlk iyonlaşma seviyesi için, son enerji durumu sonsuzdur (çünkü elektron atomdan çıkarılır), dolayısıyla bu sayının tersi 0'dır. İlk enerji durumu 1'dir (hidrojen atomunun sahip olabileceği tek enerji durumu) ve 1'in tersi 1'dir. 1 ile 0 arasındaki fark 1'dir.
1.097 x değerine sahip Rydberg sabitini (atom teorisinde önemli bir sayı) çarpın 10^(7) metre başına (1/m) enerji seviyelerinin tersinin farkıyla, bu durumda 1. Bu, orijinal Rydberg sabitini verir.
A sonucunun tersini hesaplayın (yani 1 sayısını A sonucuna bölün). Bu, 9.11 x 10^(-8) m verir. Bu, spektral emisyonun dalga boyudur.
Planck sabitini ışık hızıyla çarpın ve sonucu emisyonun dalga boyuna bölün. 6,626 x 10^(-34) Joule saniye (J s) değerine sahip Planck sabitinin, ışık hızı ile çarpımı, 3,00 x 10^8 metre başına saniye (m/s) 1.988 x 10^(-25) Joule metre (J m) verir ve bunu dalga boyuna bölerek (9.11 x 10^(-8) m değerinde) 2.182 x 10^( verir -18) J. Bu hidrojen atomunun ilk iyonlaşma enerjisidir.
İyonlaşma enerjisini, bir mol maddedeki parçacıkların sayısını veren Avogadro sayısı ile çarpın. 2.182 x 10^(-18) J'yi 6.022 x 10^(23) ile çarpmak, mol başına 1.312 x 10^6 Joule (J/mol) veya 1312 kJ/mol verir; kimyada yaygın olarak bu şekilde yazılır.