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Si la excitación es tan elevada como para arrancar al electrón de la atracción nuclear, independizándolo del átomo, se produce una "ionización": el átomo remanente es un ion, con una unidad de carga positiva, entendida como tal el módulo de la carga del electrón. Como se ha indicado, el trabajo requerido para el proceso se denomina "energía de ionización".

Pero conviene abundar aquí en la precaución apuntada antes acerca del manejo de los conceptos cuánticos. Es muy probable extraviarse al intentar imaginar el movimiento del electrón en sus órbitas, 'saltando' o 'cayendo' de una órbita a otra. Es más seguro, por no decir sencillo, ignorar al electrón y considerar al átomo como un todo. Es decir, pensar sólo en los estados de energía permitidos del átomo y no en un electrón saltando de una órbita a otra sino en el átomo experimentando una transición de un estado de energía a otro, por absorción o emisión de radiación electromagnética en cuantía igual a la diferencia de energías entre los estados inicial y final. En definitiva, considerar un 'átomo excitado' sin plantearse los avatares del electrón origen de la excitación.