A fenti kép ún. héliumion-mikroszkóppal készült (vegyük észre, hogy a jobb alsó sarokban a skála \(100\ \mathrm{nm}\)-t mutat, ami csupán pár száz atomnyi távolság). Az egyszeresen ionizált \(\mathrm{He^+}\) héliumion kísértetiesen hasonlít a hidrogénatomhoz, hiszen mindkettőnél egyetlen elektron kering a pozitív atommag körül. Az ilyen objektumokat „hidrogénszerű ionok”-nak is nevezik (ilyen még a \(\mathrm{Li^{++}}\), a \(\mathrm{B^{+++}}\) stb). Az viszont különbség, hogy a héliumionban a magnak a töltése és tömege is nagyobb, mint a hidrogénatomban. Emiatt a héliumion egyetlen elektronjának energiaszintjei a Bohr-modellel a hidrogénhez hasonló formulát adnak, csak más konstanssal; az n-edik állapotban az elektron teljes energiája:
\[E_n=-54,4\ \mathrm{aJ}\cdot \frac{1}{n^2}\]
a) Mekkora energiájú, frekvenciájú és hullámhosszú foton keletkezik, midőn az egyszeresen ionizált héliumion elektronja a 2. gerjesztett pályájáról az első gerjesztett pályájára ugrik le (relaxálódik, legerjesztődik)?
