Franck og Hertz startet en serie eksperiment i 1911 for å studere hvordan lys ble skapt i denne prosessen og hvordan gassatomene ble ionisert. De benyttet kvikksølvdamp under lavt trykk som de eksiterte ved elektroner som ble sendt gjennom den. Atomer av kvikksølv ble valgt da det var kjent at disse ikke fanget inn elektroner.