Дискретность энергии в атомах была подтверждена рядом экспериментов, наиболее значимыми из которых являются:

Спектроскопия: Эксперименты по исследованию спектров атомов показывают, что атомы излучают и поглощают свет только на определённых длинах волн. Это проявляется в виде спектральных линий, которые соответствуют определённым энергетическим переходам между квантовыми уровнями. Например, спектр водорода, довольно легко исследуемый, показывает серию линий, каждая из которых соответствует различным промежуткам между энергетическими уровнями электрона.

Резонансная спектроскопия: Этот метод позволяет наблюдать эффекты взаимодействия света с атомами. Если энергия фотона совпадает с разницей энергий между двумя уровнями в атоме, происходит резонансное поглощение, что также поддерживает идею о дискретности энергетических уровней.

Фотонные эксперименты: В таких экспериментах исследовались процессы, в которых фотон может вызывать переход электрона из одного уровня на другой. Эти эксперименты дают возможность наблюдать, как электроны поглощают или излучают свет, что также напрямую связано с квантовыми переходами.

Связь между спектральными линиями и квантовыми переходами заключается в том, что каждая спектральная линия соответствует конкретному переходу электрона между двумя энергоуровнями. Когда электрон переходит с более высокого уровня на более низкий (или наоборот), он либо излучает, либо поглощает фотон с энергией, равной разнице энергий между этими уровнями (E = hf, где h — постоянная Планка, f — частота света). Спектральные линии — это, по сути, "отпечатки" атомов, определяемые дискретными энергоуровнями и их переходами.

Таким образом, спектроскопия и другие методы наблюдения спектров подтвердили теорию о дискретности энергии в атомах и квантовую природу электронических переходов.