Спектра́льная ли́ния — узкий участок энергетического спектра, где интенсивность излучения усилена либо ослаблена по сравнению с соседними областями спектра. В первом случае линия называется эмиссионной линией, во втором — линией поглощения. Положение линии в электромагнитном спектре обычно задаётся длиной волны, частотой или энергией фотона. Кроме электромагнитного спектра, спектральные линии могут возникать в спектрах энергии частиц, в спектрах звуковых колебаний и вообще любых волновых процессов. Ниже, если нет специальных оговорок, имеются в виду электромагнитные спектры.
Фото́н — фундаментальная частица, квант электромагнитного излучения в виде поперечных электромагнитных волн и переносчик электромагнитного взаимодействия. Это безмассовая частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. В физике фотоны обозначаются буквой γ.
Ла́зер, или опти́ческий ква́нтовый генера́тор — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
Эффе́кт Ко́мптона — упругое рассеяние фотона заряженной частицей, обычно электроном, названное в честь первооткрывателя Артура Холли Комптона. Если рассеяние приводит к уменьшению энергии, поскольку часть энергии фотона передаётся отражающемуся электрону, что соответствует увеличению длины волны фотона, то этот процесс называется эффектом Комптона. Обратное комптоновское рассеяние происходит, когда заряженная частица передаёт фотону часть своей энергии, что соответствует уменьшению длины волны кванта света.
Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (от ~10 эВ до нескольких МэВ), что соответствует длинам волн от ~103 до ~10−2 Å (от ~102 до ~10−3 нм).
Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.
Спектроскопи́я — раздел физики, посвящённый изучению спектров электромагнитного излучения, которые возникают при переходах между энергетическими уровнями в атомах и молекулах, а также образованных из них макроскопических объектах. В более широком смысле в спектроскопии занимаются изучением спектров различных видов излучения.
Эффе́кт Мёссба́уэра или я́дерный га́мма-резона́нс — испускание или поглощение гамма-квантов атомными ядрами в твёрдом теле, не сопровождающееся изменением колебательной энергии тела, то есть испусканием или поглощением фононов.
Владилен Степанович Летохов — советский и российский физик-теоретик, пионер лазерной физики, в частности — метода лазерного охлаждения атомов. Доктор физико-математических наук (1970), профессор. Автор более 850 статей и 17 монографий, наиболее цитируемый советский учёный во всех областях науки за период 1973—1988 годов.
Межзвёздная среда (МЗС) — вещество и поля, заполняющие межзвёздное пространство внутри галактик. Состав: межзвёздный газ, пыль, межзвёздные электромагнитные поля, космические лучи, а также гипотетическая тёмная материя. Химический состав межзвёздной среды — продукт первичного нуклеосинтеза и ядерного синтеза в звёздах. На протяжении своей жизни звёзды испускают звёздный ветер, который возвращает в среду элементы из атмосферы звезды. А в конце жизни звезды с неё сбрасывается оболочка, обогащая межзвёздную среду продуктами ядерного синтеза.
Квантовая электроника — область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитного излучения, основанные на использовании явления вынужденного излучения в неравновесных квантовых системах, а также свойства получаемых таким образом усилителей и генераторов и их применение в электронных приборах.
Сизи́фово охлажде́ние а́томов — механизм понижения температуры атомов с помощью лазерного света до температур ниже достижимых с помощью доплеровского охлаждения. Охлаждение является результатом взаимодействия атомов с градиентом поляризации, созданной двумя распространяющимися навстречу лазерными пучками с ортогональной линейной поляризацией. Атомы, летящие в направлении световой волны в результате спонтанного перехода с верхнего на нижний уровень «одетого» состояния теряют кинетическую энергию. В результате чего температура атомов снижается на два порядка в сравнении с температурой, получаемой доплеровским охлаждением.
Доплеровское охлаждение — метод лазерного охлаждения, который основан на эффекте Доплера и спонтанном комбинационном рассеянии. Выберем два уровня энергии, основной и возбужденный, между которыми разрешен дипольный электрический переход. Вероятность столкновений молекул в единицу времени в газе много меньше, чем радиационная ширина спектральной линии перехода, и равна вероятности поглощения оптического фотона в единицу времени. Частота лазера выбирается несколько ниже частоты перехода. Благодаря эффекту Доплера те атомы, которые движутся навстречу фотону, «видят» более высокую частоту фотона и оказываются в условиях сильного резонансного рассеяния, в отличие от противоположного случая, когда условие резонанса не выполняется. В результате доминирует процесс поглощения фотонов со спонтанным переизлучением их в произвольном направлении в пространстве, сопровождающийся торможением движущихся атомов. При спонтанном комбинационном рассеянии в среднем происходит излучение фотона с частотой, большей чем у поглощённого фотона. Таким образом, излучённый фотон имеет большую энергию, чем поглощённый. Разность энергий этих фотонов «заимствуется» из энергии теплового движения атома. Если длина волны лазера равна, например, 600 нм, то в каждом акте рассеяния атом охлаждается на несколько милликельвин. В результате, для существенного охлаждения атома нужно порядка 100000 актов рассеяния. Данным методом можно охладить атом до температуры ~500 μK. Если требуется охладить атомы до ещё более низких температур, например, десятков микрокельвин, то используют охлаждение методом боковой полосы и Сизифово охлаждение, а если требуется получить температуру в несколько нанокельвин, то используют селективное по скоростям когерентное пленение заселённостей.
Экспериме́нт Па́унда и Ре́бки — проверка замедления хода времени в поле тяготения, предложенная в 1959 и осуществлённая в 1959—1960 годах сотрудником Гарвардского университета Робертом Паундом и его аспирантом Гленом Ребкой в лабораторном контролируемом эксперименте. Полученное значение в пределах ошибок эксперимента (10 %) блестяще подтвердило принцип эквивалентности и основанную на нём общую теорию относительности Эйнштейна. Позже в подобном эксперименте Паунд и Снайдер получили совпадение измеренного и теоретического значений с точностью около 1 %. В 1980 году точность проверки релятивистских предсказаний гравитационного красного смещения была улучшена до 0,007 % в экспериментах Gravity Probe A с водородным мазером в космосе.
Охлаждение методом боковой полосы является методикой лазерного охлаждения, которую можно использовать для охлаждения сильно удерживаемых атомов до нижнего квантового состояния их движения. Атомы, как правило, предварительно охлаждены с помощью доплеровского охлаждения. Затем, для охлаждения атомов за пределы лимита доплеровского охлаждения, используют охлаждение методом боковой полосы.
Магнито-оптическая ловушка (MOT) — устройство, которое используется для лазерного охлаждения и магнито-оптического захвата для получения групп холодных, нейтральных атомов при температурах порядка нескольких сотен или десятков микрокельвинов.
Виктор Иванович Балыкин — российский физик, профессор, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН, член Американского физического общества.
Накачка лазера — процесс перекачки энергии внешнего источника в рабочую среду лазера. Поглощённая энергия переводит атомы рабочей среды в возбуждённое состояние. Когда число атомов в возбуждённом состоянии превышает количество атомов в основном состоянии, возникает инверсия населённости. В этом состоянии начинает действовать механизм вынужденного излучения и происходит излучение лазера или же оптическое усиление. Мощность накачки должна превышать порог генерации лазера. Энергия накачки может предоставляться в виде света, электрического тока, энергии химической или ядерной реакций, тепловой или механической энергии.
Михаи́л Лео́нович Тер-Микаеля́н — армянский физик-теоретик.
Многофотонные процессы — процессы испускания или поглощения электромагнитного излучения атомами, молекулами или электронами, которые в результате всякого элементарного акта взаимодействия приобретают энергию за счёт одновременного поглощения нескольких фотонов. Согласно закону сохранения энергии, при многофотонном переходе между квантовыми состояниями, разность их энергий всегда равна суммарной энергии поглощённых фотонов. Вероятность многофотонных процессов понижается с ростом на единицу числа участвующих в них фотонов в 
раз, где 
- амплитуда напряжённости электрического поля излучения, 
- средняя напряжённость электрического поля внутри атома Поэтому многофотонные процессы с числом фотонов большим двух, проявляются заметным образом лишь в электромагнитных полях, создаваемых излучением лазеров, сравнимых по напряжённости с внутриатомными полями 
. Примерами многофотонных процессов являются: многофотонные переходы между квантовыми состояниями, многофотонная ионизация, многофотонный фотоэффект, комбинационное рассеяние. Многофотонные процессы используются в нелинейной спектроскопии, оптических преобразователях частоты, параметрических генераторах света.