Quando aquecidos ou expostos à eletricidade, os elétrons nos átomos de um determinado elemento ganham energia e se movem para um nível de energia ou órbita superior; eles não mantêm esta posição, mas reemitem a energia como luz de um comprimento de onda específico, gerando cor. Para elementos em um estado sólido ou líquido, essa luz geralmente aparece como um arco-íris, enquanto os elementos em estado gasoso revelam seus espectros de emissão atômica, as bandas específicas de cor produzidas por aquela configuração eletrônica particular de elementos.
Quando um átomo é aquecido, ele ganha energia. Essa energia é absorvida pelos elétrons e faz com que eles se movam para níveis de energia ou orbitais mais elevados. O elétron então cai de volta ao seu nível de energia original, liberando um fóton com um comprimento de onda que corresponde à energia ganha e depois perdida pelo elétron.
O espectro de emissão de um elemento específico são os comprimentos de onda característicos da luz produzida pelos átomos desse elemento quando aquecido como um gás. Esses comprimentos de onda são distintos porque as diferentes configurações de elétrons em diferentes átomos fazem com que diferentes comprimentos de onda de luz sejam emitidos. Qual comprimento de onda é predominante no espectro de emissão de um elemento determinará a cor que você vê quando esse elemento é aquecido como um gás.