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Nota

Poiché generalmente tra un'orbita eccitata e quella fondamentale vi sono altre orbite intermedie, ci si può chiedere che cosa determina su quale livello “scende” l'elettrone e per quanto tempo vi resta prima di fare un altro "salto" di ritorno.

La risposta viene dalla meccanica quantistica ed emerge che transizioni diverse hanno probabilità diverse di verificarsi e il tempo che passa un elettrone in uno stato eccitato varia a seconda del tipo di atomo. Normalmente i tempi sono di circa 10^-8 secondi, tuttavia esistono certe orbite sulle quali la permanenza dell'elettrone è maggiore. Un'orbita in cui un elettrone eccitato rimane per un tempo maggiore rispetto a quello normale e detta stato metastabile. I materiali fosforescenti (usati per esempio nei quadranti degli orologi per la lettura notturna) devono le loro caratteristiche proprio alla presenza di stati metastabile per gli elettroni eccitati.

Quando un materiale fosforescente viene esposto alla luce, alcuni elettroni vengono eccitati e "saltano" in orbite più esterne. Gran parte degli elettroni eccitati torna quasi immediatamente allo stato fondamentale, ma alcuni di essi permangono per diversi secondi (ma anche minuti o addirittura ore) in stati metastabili prima di effettuare il "balzo di ritorno" (e nella transizione si ha l'emissione di luce). Ne segue che un materiale fosforescente continua ad emettere luce anche molto tempo dopo esser stato eccitato.