理論によれば、励起された原子は光の光子を放出することでその基底状態に戻ります。これは、励起原子が基底状態よりも高いエネルギー状態にあるためであり、2つの状態間のエネルギー差は放出された光子のエネルギーに等しいためです。放出された光子の波長は、そのエネルギーに反比例するため、放出される光の色は励起状態と基底状態のエネルギーの違いに依存します。