Atomun değerlik orbitallerinde bulunan elektronların uyarılıp koparılması olayına iyonizasyon işlemi adı verilir. Endotermik bir işlem olan iyonizasyon sırasında elektron daha yüksek enerji seviyelerine geçer ve kopabilir. Atomun cinsine göre iyonizasyon enerjileri farklılık gösterebilir. Albert Einstein'ın 1921 Nobel Fizik Ödülünü aldığı "Fotoelektrik olay" da bu duruma bir örnek olarak verilebilir^[2]. Fotonun madde ile etkileşmesi sırasında enerji taşıyan fotonların maddeye temas etmesi sonucunda maddeyi oluşturan atomların değerlik orbitallerinde ki elektronlar kopar ve serbest taşıyıcılar olarak ortaya çıkarlar. Bu etkileşimlerin düşük enerjilerde gerçekleşmesi durumunda "Fotoelektrik olay", orta enerjilerde "Compton olayı" ve yüksek enerjilerde ise "Çift oluşumu" gözlemlenebilir^[1]. Standart modele ve parçacık fiziğine göre elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı olan fotonlar sayesinde gerçekleşen bu olaylar "elektromanyetik kuvvet sebebi ile gerçekleşiyor" denebilir. Bu etkiler iyonize radyasyon ve gama ışıması gibi durumlar sonucunda doğal olarak da gerçekleşebilir. Nitekim güçlü nükleer kuvveti açıklamada kullanılan "Kuantum Kromodinamik Teori" gluon ve renk numaraları ile elektronların orbital durumları arasında kayda değer bir ilişki yaratmaz^[3].