Debido a esto, se pueden observar líneas en cualquier región del espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma.
Por ejemplo, la emisión desde el nivel de energía 3p al 3s del sodio (Na, Z=11) tiene un electrón ópticamente activo.
La línea espectral “D” del sodio, es en realidad un doblete, cuya separación se describe como estructura fina.
Durante su estancia en el Imperial College, Catalán sigue las instrucciones recibidas de Fowler de investigar el espectro del escandio, pero continúa sus propias investigaciones en sus horas libres.
Encuentra unas placas fotográficas muy sensibles en un estante del laboratorio, y realiza sus fotografías, como el mismo explica:[5] Catalán identifica una ley general que supone asociada a los niveles energéticos de los electrones del átomo, de modo que, basándose en la observación de un espectro, buscando los multipletes, «podemos deducir los términos espectrales y con esto ya teníamos todo».
[7] Es trascendente que el propio Sommerfeld actuara como divulgador de los descubrimientos del joven Catalán.
[8] Ningún físico español había conseguido antes tan rápida repercusión mundial en la comunidad científica.