| Übergang zwischen den Zuständen mit den Quantenzahlen N=3, l=1, m=0 und N=4, l=2, m=0 |
Durch Anregung über ein elektrisches Wechselfeld (Bestrahlung mit Laserlicht), kann ein Elektron durch Absorption eines Photons von einem Zustand niedrigerer Energie in einen Zustand höherer Energie (einen sog. angeregten Zustand) übergehen. Durch Aussenden eines Photons kann das Elektron wieder in Zustände mit niedrigerer Energie übergehen.
Normalerweise (bei Zimmertemperatur) befinden sich Wasserstoffatome im Grundzustand. Wenn ein Gas aus Wasserstoffatomen jedoch aufgeheizt wird (Sonnenatmosphäre) oder elektrischen Entladungen ausgesetzt wird (Gasentladungslampe), finden sich die Atome immer wieder in angeregten Zuständen und emittieren immer wieder Photonen. Das Gas leuchtet dann. Die Frequenzen des emittierten Lichtes entsprechen den Energiedifferenzen der Zustände, zwischen denen die Übergänge stattfinden.
Der obige Film zeigt den Übergang zwischen Zuständen mit N=3 und N=4. Das Energie zuführende oder wegtragende Photon ist nicht gezeigt. In diesem Beispiel hat das Photon vertikale Polarisation und wird bevorzugt in horizontale Richtung emittiert (bzw. trifft aus horizontaler Richtung ein). Der Drehimpuls des Zustandes ändert sich um ein Drehimpulsquantum. (Dieser Drehimpuls wird vom Photon angeliefert bzw. abtransportiert; Photonen sind Elementarteilchen mit "Spin 1", dh. sie haben einen Drehimpuls von einem Elementarquantum).