原子构成所有材料的构建块。在这些原子中，存在称为核（图1中的N的中央部分，其由质子和中子组成，其周围旋转称为电子的颗粒。接下来，应注意，构成所考虑的材料的所有电子沿着相同的路径旋转。然而，这甚至并不意味着他们的革命路径可能是随机的。也就是说，特定原子的每个电子都有自己的专用路径，称为轨道，其围绕中央核来圈子。这些轨道被称为原子的能量水平。
这是因为，它们中的每一个具有专用量的能量，其就等式的整体倍数表示
其中H是Planck的常数，并且υ是频率。
图2示出了不同能量状态（以及由此包含在电子中的所有电子）所具有的有限能量。从图中，可以看出，当远离中心的移动时，电子的能量增加原子。例如，第一能量状态下的电子（E1）具有-13.6eV的能量，在第二中（E2）具有-3.4 ev等能量。继续这样，可以达到能量变为0eV的水平。能量级别e∞。
现在假设我们提供外部能量（可能以任何方式包括光）到材料。供应的这种能量将被构成材料的原子中存在的电子吸收。然而，当它们希望时，电子不会让任何能量吸收。这是因为，如果电子吸收一些能量，则其净能量变化。这意味着电子可以不再保持其原始能量水平。例如，能量状态E中的电子1吸收4个能量。这样做，电子的净能量将增加到
由于它不能再留在能量水平e1它的能量为-13.6 ev。此外，它看不出任何其他水平，它具有与它具有相同的能量。这使它失去了轨道！
另一方面，如果这种电子吸收能量为10.2eV，则其增加的能量将是
这只是e级所拥有的能量2，意思是前以前的电子1现在处于能量水平e2。换句话说，我们说这是从级别的转变1到级别2这反过来又导致了一个被激发的原子。然而，电子不能长期处于这种不稳定状态。通过从E级进行转换，它很快就会回到原来的状态2到级别1。但是这里要注意的一个重要点是这样做的事实，在这样做时，电子发射了10.2eV（其与吸收的相同）的能量以电磁波的形式。
从所提出的讨论来看，很明显，电子只被允许吸收(或等效地发射)量子化的能量。这种能量的量只不过是发生跃迁的能级之间的能量差。接下来，从图2可以看出，当一个人离开E时，能量态之间的差值继续减小1IE。 …
这意味着最外层的电子比最内层的电子需要更少的能量来激发。这与一个众所周知的事实是一致的，即出现在原子核附近的电子与原子核紧密地结合在一起原子而不是那些远离它的人。
虽然我们已经解释了激发的过程，但即使是对解放的情况，同样的论证模式也是良好的。这是因为，我们可以假设电子当电动能量为0eV的能量时（例如∞），它将完全摆脱原子核的吸引力。在像金属的材料的情况下，这些自由电子有助于导通。
