Atom w stanie wzbudzonym, po pewnym czasie przechodzi do stanu o niższej energii, emitując przy tym foton. Średni czas życia w stanie wzbudzonym wyznacza tzw. naturalną szerokość linii widmowej, czyli dokładność, z jaką możliwe jest wyznaczenie energii stanu wzbudzonego: gdzie oznacza stałą Plancka. Obserwowane linie widmowe gazu w temperaturze są dodatkowo poszerzone ze względu na termiczny ruch atomów emitujących fotony. Miarą szerokości linii widmowej jest połowa szerokości rejestrowanego rozkładu natężenia w połowie wysokości tego sygnału (tzw. FWHM - full width at half maximum). Oszacuj, do jakiej temperatury należy ochłodzić gaz atomów magnezu, aby termiczna szerokość linii widmowej (FWHM) odpowiadającej długości fali świetlnej była równa naturalnej szerokości tej linii,