如果入射光不是单色波,而是自然光,则在 
之间的能量密度是
（8.6.6）
由（8.6.5）-（8.6.6）得跃迁速率为
（8.6.7）
定义
（8.6.8）
为受激吸收系数,其物理意义是单位能量密度时的由 
态到 
态跃迁速率. 或者说，若作用于原子的电磁波在
频率范围内的能量密度为
，则在单位时间内，原子由能级 
跃迁到能级
、并吸收能量为 
的光子的概率是 
。由 
可得
（8.6.9）
即,由 态跃迁到 态的吸收系数等于由 态到 态的受激辐射系数. 受激辐射系数的物理意义是，若作用于原子的电磁波在
频率范围内的能量密度为
，则在单位时间内，原子由能级 受激跃迁到能级
、并辐射出能量为
的光子的几率是
。
自发辐射
1917年，爱因斯坦借助于物体与辐射场热平衡条件导出了自发辐射系数（原子在单位时间内由能级
自发跃迁到能级
的概率）。
设体系的绝对温度为
，热平衡时处于能级
和
的粒子数分别为 
和 
。由玻尔兹曼分布律可得
（8.6.10）
式中
为玻尔兹曼常数。如果
，则在正常热平衡时， 
。
这样由（8.6.9）及（8.6.10）可知
这意味着，受激辐射与吸收不能平衡。为此必须引入自发辐射，使体系达到热平衡。
（8.6.11）
考虑到高温时
（8.6.12）
由（8.6.10）-（8.6.12）得
（8.6.13）
在足够高温时，物体可吸收和辐射各种频率的光，接近于黑体。这时可用辐射能量密度满足瑞利－金斯公式，
（8.6.14）
这样，由（8.6.13）-（8.6.14）得自发辐射系数
（8.6.15）