หลักการปล่อยแสงเมื่ออะตอมของธาตุหรือโมเลกุลของสารประกอบถูกเร้า
โดยปกติอะตอมของธาตุ (หรือโมเลกุลของสารประกอบ) จะอยู่ที่ชั้นพลังงานต่ำ (E1) อิเล็กตรอน (e-) วิ่งอยู่รอบนิวเคลียส (⊕ ) และอยู่ในวงโคจรใกล้นิวเคลียส เมื่อป้อนพลังงานให้แก่อะตอม อะตอมจะถูกกระตุ้นให้ขึ้นไปอยู่ที่ชั้นพลังงานสูงกว่า (E2) ค่าพลังงานในชั้นพลังงานต่ำและค่าพลังงานในชั้นพลังงานสูงจะแตกต่างไปตามธาตุ หรือสารประกอบต่างๆ แต่ละชนิด และตามพลังงานที่ได้รับ
ถ้าให้แสงที่มีพลังงาน E2-E1 เข้าสู่อะตอม อะตอมนั้นจะดูดกลืนแสง ทำให้อะตอมถูกกระตุ้น จากชั้นพลังงาน E1 ขึ้นไปอยู่ที่ชั้นพลังงาน E2 ซึ่งปรากฏการณ์เช่นนี้เรียกว่า การดูดกลืนแสง (absorption)
ธาตุหรือสารประกอบนั้นประกอบด้วยอะตอม (หรือโมเลกุล) จำนวนมาก เมื่ออะตอมทุกๆ ตัวได้รับพลังงานที่สูงพอจากภายนอก จะเกิดการปล่อยแสงแบบเกิดเอง (spontaneous emission) เสมอ หรือเกิดการปล่อยแสงโดยธรรมชาติ ที่รู้จักกันดีในชื่อ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ (Bohr’s atom theory) โดยอะตอมแต่ละตัวจะปล่อยแสงที่มีความถี่และมีเฟสหลายเฟสที่แตกต่างกัน