عندما تصير الذرة في مستوى الطاقة الأعلى (مستوى التهيج) تميل دائماً إلى حالة الاستقرار فتعود تلقائياً بعد مدة زمنية قصيرة (العمر الزمني لمستوى التهيج) إلى المستوى الأرضي وهذا يصاحبه انبعاث فوتون طاقته تساوي فرق الطاقة بين المستويين: تكون الفوتونات المنبعثة تلقائياً مختلفة من حيث الطور والاتجاه والطاقة.
