Elektroner är ordnade i skal runt en atoms kärna, där varje skal motsvarar en specifik energinivå. Det innersta skalet, känt som K-skalet, har lägst energi, följt av L-skalet, M-skalet och så vidare. Inom varje skal finns det underskal betecknade med bokstäverna s, p, d och f.
När en elektron absorberar en foton med tillräcklig energi kan den exciteras från sin nuvarande energinivå till en högre energinivå. Till exempel kan en elektron i K-skalet absorbera en foton och övergå till L-skalet. Denna övergång motsvarar att elektronen flyttar till ett högre energitillstånd.
Det är värt att notera att de specifika energiövergångar som kan inträffa och motsvarande våglängder för absorberade fotoner bestäms av atomens elektroniska struktur och energinivåskillnader. Varje grundämne har sin karakteristiska uppsättning tillåtna energiövergångar, som ger upphov till dess unika atomspektrum.
Efter att ha absorberat en foton återgår en exciterad elektron typiskt till sitt grundtillstånd eller ett lägre energitillstånd genom att frigöra den absorberade energin i form av en foton eller genom icke-strålningsprocesser såsom intern omvandling eller kollisionsavexcitering.
