La luce viene creata quando gli elettroni in orbita attorno a un atomo vengono energizzati per spostarsi in un'orbita superiore, per poi scendere verso un'orbita inferiore, rilasciando una piccola quantità di energia nel processo. Questa energia è chiamata un fotone, che è la particella fondamentale della luce.
Gli elettroni sono particelle caricate negativamente che orbitano attorno al nucleo di un atomo. Ogni elettrone ha un'orbita naturale, ma se viene data energia extra, un elettrone può spostarsi in un'orbita più lontano dal nucleo. Le orbite di ogni atomo sono fisse, ma un elettrone può muoversi tra di loro.
Quando un elettrone cade da un'orbita ad alta energia a una energia inferiore, ora c'è una quantità eccessiva di energia. Questa energia non può semplicemente scomparire, quindi viene emessa come un fotone di luce. L'energia del fotone dipende dalla differenza di energia tra le due orbite dell'elettrone.
Un esempio di questo tipo di creazione di luce può essere visto in insegne al neon. Le correnti elettriche forniscono energia agli elettroni degli atomi di neon e li spostano in un'orbita più alta. Quando gli elettroni cadono nuovamente, viene emessa una luce di una frequenza molto specifica, dando alle luci al neon il loro colore viola.