दो ऊर्जा-स्तरों , जनसंख्याओं (संख्या घनत्वों) , वाले परमाणु लीजिए, और आवृत्ति का प्रकाश जिसमें और वर्णक्रमी ऊर्जा घनत्व (प्रति एकांक आयतन प्रति एकांक आवृत्ति ऊर्जा)। तीन प्रक्रियाएँ ऊर्जा बदलती हैं:
- अवशोषण: में कोई परमाणु कोई फ़ोटॉन सोखकर पर चढ़ जाता है, प्रति एकांक आयतन और समय दर से;
- स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन: में कोई परमाणु अपने आप पर गिर जाता है, और किसी यादृच्छिक दिशा में यादृच्छिक कला वाला कोई फ़ोटॉन उत्सर्जित करता है, दर से — और उस स्तर का जीवनकाल है;
- उद्दीपित उत्सर्जन: आवृत्ति का कोई फ़ोटॉन में किसी परमाणु के पास से गुज़रकर उसे गिरने को उकसा देता है, और वह पहले जैसा ही एक-सा दूसरा फ़ोटॉन उत्सर्जित करता है (वही आवृत्ति, दिशा, कला और ध्रुवण), दर से।
, , उस संक्रमण के आइंस्टाइन गुणांक हैं।