Mit ihnen beschäftigte sich Johann Jakob Balmer, der heute vor 190 Jahren in Lausen in der Schweiz zur Welt kam. Nach dem Studium wurde er zwar Mathematiker, doch bleibende Spuren hat er in der Astrophysik hinterlassen.

Johann Balmer erkannte, dass sich die Lage der Wellenlängen der Wasserstofflinien mit einer recht einfachen Formel berechnen lassen. Grund dafür ist der Aufbau eines Atoms: Um den Kern kreisen Elektronen, die je nach Energie auf verschiedenen Bahnen oder Schalen laufen.
Erklären ließ sich dies erst mit dem Bohrschen Atommodell, 15 Jahre nach Balmers Tod 1898.

Die Balmerschen Spektrallinien entstehen, wenn Elektronen Strahlung aufnehmen und so von der zweiten Schale in eine höhere wechseln – oder Strahlung abgeben und aus einer höheren in die zweite Schale absteigen.

Die berühmte Wasserstoff-Alpha- oder H-Alpha-Linie kommt zustande, wenn Elektronen von der dritten in die zweite Schale wechseln. H-Beta ist der Wechsel von der vierten in die zweite Schale und so weiter.

Die Astronomen nutzen diese "Balmer-Serie", um Sterne zu klassifizieren, Doppelsterne und Schwarze Löcher zu untersuchen oder extrasolare Planeten aufzuspüren. Auch die Entfernung von Galaxien und Quasaren verraten immer wieder die Wasserstofflinien des Johann Balmer.