Ak pohltí atóm svetelné kvantum, začne elektrón poskakovať vo väčšej vzdialenosti od jadra.

Spôsob akým sa elektrón pohybuje pre nás ale nieje dôležitý. Podstatné je, že atóm má určitú energiu, hovoríme, že sa nachádza na určitej energetickej hladine. Tato energia je nemenná, dokiaľ atóm nepohltí, alebo nevyžiari kvantum elektromagnetického žiarenia. K preskoku na vyššiu energetickú hladinu atóm musí pohltiť kvantum s určitou energiou, teda určitej vlnovej dĺžky. Táto vlnová dĺžka sa dá vypočítať zo vzdialenosti hladín atómu. Medzi vyžiarením (emisiou) a pohltením (absorpciou) kvanta je ale určitý rozdiel. Je zrejmé, že kvantum energie musí byť pohltené ihneď po dopade. Čo ale donúti atóm na vyšší energetickej hladine, aby ju opustil a vyžiaril energiu?, A tu sme u jadra veci. Atóm zostane na vyššej hladine rôznu dobu, podľa toho ako stabilný bude jeho stav. Pre každú hladinu existuje určitá stredná doba života, po ktorej atóm zotrváva. Existujú hladiny o veľmi dlhej dobe života, kde sa atóm udržuje napr. i po dobu 2 sekundy. . Takým hladinám hovoríme metastabilné. Skôr alebo neskôr však atóm vyššiu hladinu opustí a vyžiari elektromagnetické kvantum. Učiní tak sám od seba, spontánne a preto hovoríme o spontánnej emisií žiarenia.
Kedy sa to stane je pre každý atóm vecou náhody. Čo je pre jeden atóm vecou náhody, je pre bilióny atómov železným zákonom. V priemere atómy energiu jednak vyžarujú a jednak pohlcujú za presne neobmedzenú dobu



Stimulovaná emisia

A tu sa dostávame k Albertovi Einsteinovi. V dobe vzniku kvantovej teórie na počiatku storočia bol v úzkych vstikoch s Maxem Planckem. Bol vlastne jedným z prvých, kto pochopil ich plný dosah a sám prispel k ďalšiemu rozvoju. Einstein podal kvantové vysvetlenie fotoelektrického javu, tepelných vlastností kryštálov a konečne publikoval prácu zásadného významu, ktorou odvodil novým spôsobom Planckov zákon žiarenia čierneho telesa. V nej ukázal, že neexistujú iba dva procesy pri vzájomnom pôsobení látky a žiarenia, ale tri. Ak dopadá kvantum energie na atóm, ktorý sa nachádza na vyššej energetickej hladine a odmieta ju zatiaľ opustiť, môže k tomu byť prinútený. Pôvodný dopadajúci kvantum sa ale nepohltí. Výsledkom sú teda dve kvanta svetelnej energie, svetlo o dvojnásobnej energií. Tento jav dostal názov vynútená alebo indukovaná emisia žiarenia.

Žiarenie vznikajúce pri indukovanej emisií má iba jeden presne stanovený kmitočet, iba jednu vlnovú dĺžku. Je to dané tým, že fotóny, ktoré na seba paprsok naberajú, vznikajú pri preskokoch atómov medzi rovnako vzdialenými hladinami.