19世纪末，原子光谱和原子结构问题引起了不少科学家的关注，里德伯就是其中之一。他对光谱的研究起源于对元素周期表的兴趣，从1890年开始，从事元素的物理性质、化学性质和结构的研究，并发表了题为《化学元素发射光谱结构的研究》的论文。他设想一个元素的光谱线由三种不同类型系列叠加而成，一个是位于可见光区域，谱线比较尖锐的锐线系，另一个是位于近红外区，谱线比较扩散的漫线系，第三个是里德伯认为最重要的大部分由紫外线组成的线系。
    
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       同时里德伯亲自观测了一些元素的光谱线，并从他的同辈那里搜集了大量光谱方面的资料，尤其是锂、钠、钾和镁、锌、镉、汞、铝等元素的谱线波长，这些对他总结光谱公式提供了重要依据。面对纷乱复杂的光谱数据，他致力于寻求各种元素发出的各种光谱线的意义。而里德伯成功的关键是：采用了前人(如1871年斯坦尼等)已提出的用波长的倒数(波数)来表示谱线的方法。用这一尺度的好处在于可以把光谱线系表示成等距的、更接近于从光谱仪直接看到的情景，因此他对光谱规律作出总结：“谱系的各项是相继整数的函数，各谱系可近似于用下式表示，，其中N是波数，m是正整数，n0=109721.6对所有谱系均为一共同常数，n0与u是某谱系特有的常数。由公式可以看到，n0表示当m变为无穷大时波数n趋向的极值”。这就是里德伯的光谱学公式。
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