Kollisionsexcitation är en av de processer som leder till att emissionslinjer uppträder i spektrumet av emissionsnebulosor- planetariska nebulosor eller H II-regioner .
I dessa astronomiska objekt joniseras de flesta av atomerna av fotoner som kommer från heta stjärnor inuti nebulosan. Samtidigt separeras elektroner från atomer (kallade fotoelektroner ), som kan kollidera med andra atomer eller joner , vilket gör dem till ett exciterat tillstånd . När de exciterade atomerna återgår till grundtillståndet sänder de ut en foton.
Sådana linjer kan endast observeras i gaser med mycket låg densitet (vanligtvis mindre än några tusen partiklar per cm3). Vid högre densiteter inträffar den omvända processen av kollisionsdeexcitation (släckning), och atomerna hinner inte sända ut fotoner. Till och med den förtätade gasen som erhålls under markförhållanden är för tät för att dessa linjer ska synas i dess spektrum (därför kallades de senare förbjudna linjer ). När William Huggins först studerade spektrumet av Cat's Eye Nebula och hittade linjer som inte tillhörde något känt element , tillskrev han dem till ett nytt element, nebulium . Till slut visade det sig att dessa linjer tillhör dubbeljoniserat syre , som är i ett mycket sällsynt tillstånd.
Linjerna orsakade av kollisionsexcitation är av stor betydelse för studiet av gasformiga nebulosor, eftersom de kan användas för att mäta gasens densitet och temperatur .
Processen med kollisionsexcitation liknar katodoluminescens . I båda processerna exciteras atomer på grund av kollision med elektroner, dock induceras katodoluminescens artificiellt (genom direkt bestrålning med elektroner, inte ljus), det är inte en spontan process, det kan observeras i (relativt) täta gaser.