2状態系
光と相互する原子の系は、共鳴条件において、2準位原子としての近似が可能であり、2状態系として扱える。原子の特定の2準位として、エネルギー準位 E1 の下側の準位1とエネルギー準位 E2 の上側の準位2を考える。光の波長が共鳴条件付近にあれば、準位2の状態はエネルギー ħω21 = E2 − E1 の光子を放出して準位1に遷移し、準位1の状態はエネルギー ħω21 の光子を吸収して準位2に遷移する。レーザー光のような単色性のよい光では、状態の遷移は準位1と準位2の間に限られ、他の準位への遷移は無視できるため、2準位原子として近似できる。