Atomske energetske nivoje
Atomi su gradivični blokovi svih materija koje postoje. U ovim atomima postoji centralni deo nazvan jezgra (N na Slici 1) koji se sastoji od protona i neutrona, oko kojeg se kreću čestice zvane elektroni. Treba napomenuti da svi elektroni koji čine promatrani materijal ne kruže po istoj putanji. Međutim, to ne znači da njihove revolucionarne putanje mogu biti nasumične. To jest, svaki elektron određenog atoma ima svoju posvećenu putanju, zvanu orbita, duž koje kruži oko centralnog jezgra. Ti su orbite ono što se naziva energetski nivoi atoma.
To je zato što svaki od njih poseduje posvećeni iznos energije koji se izražava u integralnom višekratniku jednačine
Gde je h Planckova konstanta, a υ frekvencija.
Slika 2 pokazuje konačnu energiju posedovanu različitim energetskim stanjima (i time sve elektrone prisutne u njima) u elektronvoltima (eV). Iz slike može se videti da se energija elektrona povećava kako se udaljavamo od centra atoma. Na primer, elektron u prvom energetskom stanju (E1) ima energiju od -13.6 eV, onaj u drugom (E2) poseduje energiju od -3.4 eV itd. Nastavljajući tako, može se doći do nivoa na kom energija postane 0 eV, tj. energetski nivo E∞.
Sada pretpostavimo da pružamo vanjsku energiju (može biti bilo na koji način, uključujući i svjetlost) materijalu. Ova pružena energija apsorbira se elektronima prisutnim u atomima koji čine materijal. Međutim, elektroni ne mogu apsorbirati bilo koji iznos energije po želji. To je zato što, ako elektron apsorbira neku energiju, njegova neto energija se mijenja. To znači da elektron više ne može ostati u svom originalnom energetskom nivou. Recimo, elektron u energetskom stanju E1 apsorbira 4 eV energije. Učinivši to, neto energija elektrona bi porasla na
zbog čega više ne može ostati na energetskom nivou E1 koji ima energiju od -13.6 eV. Takođe, ne može naći nijedan drugi nivo koji ima energiju ekvivalentnu onoj koju ima. To ga dovodi do gubitka putanje!
S druge strane, ako taj elektron apsorbira 10.2 eV energije, njegova povećana energija bi bila
To je ništa drugo nego energija posedovana nivoom E2, što znači da elektron koji je ranije bio u E1 sada je na energetskom nivou E2. Drugim rečima, kažemo da je taj elektron napravio prelazak sa nivoa E1 na nivo E2, što dovodi do uzbuđenog atoma. Međutim, elektron ne može dugo ostati u ovom nestabilnom stanju. Uskoro će vratiti u svoje originalno stanje, prelazeći sa nivoa E2 na nivo E1. Važno je napomenuti da, rad
