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在任何化學反應中，反應物的原子，分子或離子相互碰撞，相互作用形成所謂的過渡態。從過渡狀態開始，形成產品。過渡狀態是較大的焓，產物的能量通常比反應物少。換句話說，發生化學反應是因為它增加了分子的穩定性、降低了其能量。在化學反應中以熱能形式釋放能量時，會激發產品的振動狀態。能量散布在產品中，使其變熱?；瘜W發光中發生類似的過程，除了電子被激發。激發態是過渡態或中間態。當激發的電子返回基態時，能量以光子的形式釋放。衰減到基態可以通過允許的躍遷（光的快速釋放，如熒光）或禁止的躍遷（更像是磷光）發生。
從理論上講，參與反應的每個分子都會釋放一個光子。實際上，產量要低得多。非酶反應的量子效率約為1％。添加催化劑可以大大增加許多反應的亮度。
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