Les électrons sont disposés en coquilles autour du noyau d’un atome, chaque coquille correspondant à un niveau d’énergie spécifique. La coque la plus interne, connue sous le nom de coque K, a l'énergie la plus faible, suivie par la coque L, la coque M, etc. Au sein de chaque shell, il existe des sous-coquilles désignées par les lettres s, p, d et f.
Lorsqu’un électron absorbe un photon avec suffisamment d’énergie, il peut être excité de son niveau d’énergie actuel à un niveau d’énergie plus élevé. Par exemple, un électron dans la couche K peut absorber un photon et passer à la couche L. Cette transition correspond au passage de l’électron vers un état d’énergie plus élevé.
Il convient de noter que les transitions énergétiques spécifiques qui peuvent se produire et les longueurs d'onde correspondantes des photons absorbés sont déterminées par la structure électronique de l'atome et les différences de niveaux d'énergie. Chaque élément possède son ensemble caractéristique de transitions énergétiques autorisées, qui donnent naissance à son spectre atomique unique.
Après avoir absorbé un photon, un électron excité revient généralement à son état fondamental ou à un état d'énergie inférieur en libérant l'énergie absorbée sous la forme d'un photon ou par des processus non radiatifs tels qu'une conversion interne ou une désexcitation collisionnelle.
