Спектральные линии водорода (например
H-alpha) имеют приложения в астрономии, где излучение можно наблюдать по эмиссионным туманностям и по особенностям атмосферы Солнца, включая солнечные протуберанцы и хромосферу.
Однократно ионизированный гелий представляет собой ядро гелия с оторванным одним из двух электронов. В природе такая ионизация будет иметь место только в экстремальных условиях (при температурах плазмы ~1 млн К) , поэтому соответствующие спектральные линии были первоначально обнаружены у очень горячих звезд Вольфа-Райе. В то время ученые думали, что открыли загадочную форму водорода (протоводород), для которой спектральные линии могли бы соответствовать формуле Бальмера, если бы были разрешены "полуцелые" квантовые числа.
Отметим, что ион He⁺ подобен атому водорода с двумя единицами заряда в ядре. Поскольку водородные уровни энергии зависят от квадрата заряда ядра, энергия оставшегося электрона иона гелия должна быть −54.4 эВ.