Os átomos emitem um fóton quando um elétron cai de um estado de alta energia para um estado de baixa energia. As condições sob as quais esse processo ocorre ocorrem de duas maneiras. De acordo com o Cornell Center for Materials Research, os elétrons absorvem a energia de um fóton e saltam para um nível de energia mais alto ou um fóton colide com um elétron que já está em um estado excitado.
Em ambos os casos, conforme o elétron cai de um estado de alta energia de volta ao nível do solo, um fóton é emitido. A luz ou fóton emitido quando o elétron cai do estado de alta energia para o estado inferior representa a diferença de energia entre os dois estados. O comprimento de onda do fóton também representa a distância entre os dois estados de energia.
Os elétrons ficam excitados e saltam rapidamente do nível do solo para um nível de energia mais alto, absorvendo a energia de um fóton. Como os elétrons buscam estabilidade, eles caem de volta ao nível do solo estável, emitindo assim um fóton. Este processo de excitação de elétrons é conhecido como absorção.
A emissão espontânea, o segundo método de excitação de elétrons, ocorre quando um fóton colide com um elétron que já está residindo em um estado de alta energia. Mais uma vez, conforme o elétron cai do nível de energia mais alto para o nível do solo, um fóton de luz é emitido.
