Quando si riscaldano un gas, le collisioni tra atomi e molecole causano urtare elettroni a livelli di energia più elevati. Quando questi elettroni rientrano a livelli di energia più bassi, emettono fotoni di luce . Questo è il principio fondamentale alla base di come la luce viene prodotta in molte fonti, tra cui:

* lampadine a incandescenza: Il riscaldamento di un filamento ad alta temperatura fa saltare gli elettroni a livelli di energia più elevati. Quando cadono indietro, emettono fotoni che vediamo come luce.

* Lampade fluorescenti: Un gas all'interno della lampada è eccitato da una corrente elettrica, causando il salto di elettroni a livelli di energia più elevati. Quando cadono indietro, emettono la luce ultravioletta (UV), che quindi eccita un rivestimento di fosfori all'interno della lampada per produrre luce visibile.

* Segni al neon: Simile alle lampade fluorescenti, ma il gas utilizzato è il neon, che emette una caratteristica luce rossa quando i suoi elettroni rientrano a livelli di energia più bassi.

* STELLE: Le stelle sono enormi sfere di gas caldo e l'immensa calore provoca eccitanti elettroni nei loro atomi. Quando questi elettroni cadono indietro, emettono luce attraverso lo spettro elettromagnetico, inclusa la luce visibile.

Il colore della luce emessa dipende dalla differenza nei livelli di energia tra gli stati iniziali e finali dell'elettrone. Differenze di energia maggiori producono fotoni ad alta energia, che corrispondono alla luce blu o ultravioletta. Differenze di energia più piccole producono fotoni a bassa energia, che corrispondono alla luce rossa o a infrarossi.