De manier waarop we licht kunnen waarnemen, is te danken aan de fotonen die door de lucht vliegen. Ze zijn afkomstig van de lichtbronnen die zeer waarschijnlijk op dit moment om je heen zijn en worden dan weerkaatst door de objecten in de kamer. Er vliegen gewoonlijk miljarden of meer fotonen door de lucht op een bepaald moment, en ze werken op verschillende frequenties, afhankelijk van hoe ze zijn gemaakt. Daarover gesproken, hoe worden fotonen gemaakt? Ze worden allemaal op dezelfde manier geproduceerd, wat het activeren van atomen inhoudt, waar we nu in detail op in zullen gaan.
Laten we het eerst hebben over de samenstelling van een atoom. Deze kleine deeltjes zijn gemaakt van een kern van protonen en neutronen in hun centrum. Om hen heen bevinden zich kleinere ionen, elektronen genaamd, die een negatieve lading hebben. Deze elektronen cirkelen rond de kern in vooraf bepaalde bogen die vandaag de dag nog steeds zeer nauwkeurig worden bestudeerd. De bogen worden natuurlijk groter naarmate de elektronen verder van de kern af bewegen. De elektronen in een atoom zijn constant in beweging en dat betekent niet alleen dat ze om de cirkelen kern regelmatig, maar het houdt ook in dat ze zich de hele tijd van en naar verschillende banen verplaatsen tijd. Dat is de basis tussen het vormen van een foton.
Een elektron beweegt van de ene baan naar de andere, hetzij door bekrachtigd te worden of door die energie vrij te geven. Het heeft een baan die bekend staat als zijn natuurlijke baan waar hij het liefst in is, maar het is vrij gemakkelijk voor hen om energie te krijgen. Het toevoegen van elektronen via een elektrische volt is slechts één manier, en dit is hoe gloeilampen en LED-verlichting werkt. Wanneer een elektron wordt geactiveerd, springt het naar een hogere baan, waar het dan de kans krijgt om andere elektronen in die baan te activeren en ze naar een andere baan te dwingen, enzovoort.
Elektronen blijven echter niet lang in een onnatuurlijke baan, omdat ze liever in hun eigen baan zijn. Om terug te komen produceren ze een pakket energie, een foton. Afhankelijk van de hoeveelheid energie die vrijkomt, zal het foton verschillende frequenties en dus kleuren hebben. Natriumatomen geven bijvoorbeeld gele fotonen af en dus geel licht. Het activeren van atomen in een robijnkristal creëert echter een rood licht met een andere frequentie. Zo wordt een laser gemaakt.