Atomii emite un foton atunci când un electron cade dintr-o stare de energie înaltă într-o stare cu consum redus de energie. Condițiile în care are loc acest proces se întâmplă în două moduri. Potrivit Centrului de Cercetări în Materiale Cornell, electronii absorb energia de la un foton și sară la un nivel de energie mai ridicat sau un foton se ciocnește cu un electron care este deja într-o stare excitat.
În ambele cazuri, deoarece electronul cade dintr-o stare de energie înaltă până la nivelul solului, este emis un foton. Lumina sau fotonul emise ca electronul cade de la starea de energie înaltă până la starea inferioară reprezintă diferența energetică dintre cele două stări. Lungimea de undă a fotonului reprezintă, de asemenea, distanța dintre cele două stări de energie.
Electronii devin emoționați și sară repede de la nivelul solului la un nivel mai ridicat de energie prin absorbția energiei dintr-un foton. Deoarece electronii caută stabilitate, ei se reîntoarcă la nivelul stabil al solului, emită astfel un foton. Acest proces de excitare a electronilor este cunoscut sub numele de absorbție.
Emisia spontană, cea de-a doua metodă de excitare a electronilor, apare atunci când un foton se ciocnește cu un electron care se află deja într-o stare de energie înaltă. Încă o dată, pe măsură ce electronul cade de la nivelul de energie mai mare la nivelul solului, se emite un foton de lumină.
