根据量子理论，原子能量只能取一系列不连续的值，通常原子处于能量较低状态，但由于某种原因(如原子受热获得能量)处于低能量状态的原子被激发到能量较高的状态——激发态。处于激发态的原子是不稳定的，大约只能停留10-8秒。(称为粒子在该能级的寿命，由于原子间碰撞或其他外界干扰，能级的实际寿命较10-8秒小几个数量级)它要跃迁回能量较低的状态，在跃迁过程中，由于原子能量减少，这部分减少的能量就以电磁波的形式辐射出来，这部分光波是一段有限长、振幅不变或缓慢变化的正弦波，称波列。普通光源中大量原子或分子随机地、以自发辐射方式辐射出的波列，彼此间无任何联系。因而，任何时刻光源发出的光波都是由如图1-3所示的频率、振动方向、位相各不相同的波列组合而成的。

图1-3 波列