在强大的电场中的原子所发射的光谱线的频率稍有改变,原来并拢的一些谱线将发生劈裂,这种现象称为Stark效应.如果谱线劈裂的程度和电场强度成比例,就称为线性Stark效应.当电场强度很强时,谱线劈裂的程度与电场强度的高次幂成比例,这时就称为非线性Stark效应.
光谱频率改变，即发生了多普勒效应，此时所有原子对某些特定频率的光有共振吸收，不同的原子吸收不同频率的光，这些吸收线宽可以很窄，就是说只有很小一段频率的光可以被原子吸收。想象一束激光射向一群做热运动的原子（热运动是一种无规运动，室温下速度约300m/s），由于多普勒频移，面向激光运动的原子会觉得激光偏蓝，而反向的原子会觉得激光偏红。如果使用一束窄线宽的激光，把频率调到比原子的吸收频率稍微小一点（红一点），那么只有面向激光运动的原子会吸收激光，因为动量守恒，速度会慢下来，而其它原子不受影响；如果从各个方向照射，原子们就会整体上安静下来。这就是说被冷却了。