好问题。

先来一个教科书解释。一般认为，吸光过程是垂直激发，而发光过程不是。

所谓垂直激发，是指将反应坐标作为横轴，垂直于反应坐标的激发。简单来说，就是吸光过程中，所有原子核的位置保持不变。

这是基于一个现在看来非常错误的假定，即原子核比电子重很多，所以动得慢。因为传统的理解，所谓光吸收，就是将偶宇称的电子变成奇宇称，也就是电子从一个生色团转移到了另一个生色团。原子核跟不上电子跳动的速度，所以保持不变。

而一旦激发以后，原子核开始弛豫，到新平衡位置停下，此时电子在激发态流形上得以降低能量，再退激发时，比吸光时能量降低，波长变长。这就是Franck Condon效应，是典型的光热转换过程。

在固体物理当中，一般直接带隙是垂直激发、垂直发射，能量不会变化。而间接带隙由于带间转换会改变动量，是非弹性散射，所以要释放部分热能。图像跟化学的描述方式大同小异。

但这些唯象的解释本质都是看图说话，凭什么发射之前要先弛豫，是垂直发射的散射截面不够大吗？显然不是。

说到底，这些一百多年前的解释，基于对原子的肤浅认识，实际上并未能够真正理解吸放光这一过程是如何不可逆的，如何发热和熵增的。

我们要回答的其实是这样一个问题：在一个理想的二能级系统上打一束调谐良好的相干光，它会与电子系统共振，形成Rabi振荡，也就是吸收什么就发射什么。那么是什么让这个相干性消失的呢？

是失谐detuning吗？不是。因为它只是与原本的二能级系统不共振，加个化学势就行了，也就是用缀饰(dressed)态来表示即可。

是非相干光吗？也不是。因为相干光也能退相干，非相干光调谐得合适也变相干了。

所以核心点是测量诱导的波函数坍缩。简单来说，打光到电子系统中，它的本质是激发与探测。第一束光是激发出一个电子相干态，第二束光则是令其退相干。这两个过程配合，才能完成一次真正的光激发，令电子完整地站上激发态。

而因为这个过程中发生过退相干，所以丢失了初态记忆，是不可逆过程，这才导致了激发与辐射之间的不对等。

对于电子而言，光子相当于测量，它为电子重新构造了一组新的本征态，或者叫对称态。电子原本的状态在新的这组基矢上变成了叠加态，电子自发演化，就是从原本的叠加态重新变成对称态。

与其说，是原子核或者声子限制了发光过程，不如说是电子的对称性要求塑造了原子核的平衡状态。毕竟，整个过程从头到尾都是光子和电子在唱主角，原子核只是配角。

上述理解基于最新量子热机的观点。以前说过，所谓量子热机，或者麦克斯韦妖，本质就是要解决输入光和输出光之间的频率转换问题。依靠的，就是电子作为工质。

{\scriptsize 先弱弱地不太同意手动\text{ at }洗芝溪 的答案; 这个答案固然专业, 但是没答到这个问题的点子上, 这个问题其实是一个宏观尺度上便可解释的问题, 远没有到需要搬出能级、\text{Rabi}振荡等等量子的理论来分析.}

{\scriptsize (小声) (另外我硕士的时候几个教授都是搞量子光学、冷原子或者\text{AMO}的, 这块我熟得很, 而且我硕士论文甚至是量子热机相关的, 不是我不想讨论这些, 只是解释这个问题完全没必要轮到类似的理论, 搞得\text{ laymen }一头雾水, 然后只剩本来就快懂的得很\text{ high}; 不过还是, 给了一些很新的视角.)}

能从很多角度说:

先是原子的尺度上

前几天刚答的↓

这个问题, 才贴了几张照片↓

这是氢原子光谱 (激发态的氢气发光, 然后用棱镜把光给色散开) :

这是汞蒸气的光谱:

能级不止一个, 电子从不同的激发态回到基态时放出不同波长 (颜色) 光...

再是宏观的角度上

宏观上, 并不是所有的光子都被吸收, 很多光子直接被反射了, 然后我们就看到了那些光子... 其实这个才应该是这个问题的重点...

我们大多数日常看到的物体颜色, 解释它为什么是这个颜色, 还轮不到取分析它的原子/分子的能级...

然后吸收的一部分也不至于说去激发原子/分子, 一般只是增加了构成其原子/分子或者晶格的动能而已, 微观粒子们的平均动能体现在宏观上就是温度, 光照射在物体上使得物体升温; 这些获得的能量最终大多会慢慢以黑体辐射的形式耗散... 一般来说是红外... 当然当一个物体真的和热的时候, 我们会看到它先是红热, 再白热, 最后甚至逐渐变蓝.