Ketika sebuah atom tereksitasi, maka atom pada akhirnya akan kembali ke keadaan dasarnya, dan melepaskan energi sebagai foton. Energi foton-foton ini secara langsung berkaitan dengan celah antara berbagai tingkat energi dalam atom. Oleh karenanya, struktur energi atom dapat dipelajari dengan mengukur panjang gelombang foton-foton ini. Setiap atom memancarkan energi unik yang dikenal sebagai spektrum emisinya. Setelah diukur, spektrum emisi ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengidentifikasi atom atau molekul yang murni berdasarkan cahaya yang dipancarkannya. Teknik pengukuran spektrum atom ini  dikenal dengan istilah spektroskopi. Dengan perangkat remote laboratory ini, cahaya yang dipancarkan oleh atom yang berbeda dapat dipelajari. Garis spektral dari cahaya dapat terlihat dan dapat diidentifikasi pola di dalamnya yang merupakan karakteristik dari atom yang berbeda. Dari panjang gelombang yang terukur dapat ditentukan energi cahaya terpancar dan dibandingkan dengan apa yang diprediksi oleh model atom, seperti model Bohr dari atom satu elektron.