Los átomos emiten un fotón cuando un electrón pasa de un estado de alta energía a un estado de baja energía. Las condiciones bajo las cuales ocurre este proceso ocurren de dos maneras. Según el Centro de Investigación de Materiales de Cornell, los electrones absorben la energía de un fotón y saltan a un nivel de energía más alto o un fotón colisiona con un electrón que ya está en un estado excitado.
En ambos casos, cuando el electrón cae desde un estado de alta energía hacia el nivel del suelo, se emite un fotón. La luz o el fotón emitido cuando el electrón cae del estado de alta energía al estado inferior representa la diferencia de energía entre los dos estados. La longitud de onda del fotón también representa la distancia entre los dos estados de energía.
Los electrones se excitan y saltan rápidamente del nivel del suelo a un nivel de energía superior al absorber la energía de un fotón. Como los electrones buscan estabilidad, vuelven a caer al nivel estable del suelo, emitiendo un fotón. Este proceso de excitación de electrones se conoce como absorción.
La emisión espontánea, el segundo método de excitación de electrones, ocurre cuando un fotón colisiona con un electrón que ya reside en un estado de alta energía. Una vez más, a medida que el electrón cae del nivel de energía más alto al nivel del suelo, se emite un fotón de luz.
