Quanto detto nella premessa della domanda è vero: le molecole o gli atomi di un gas emettono fotoni, quando eccitati, su lunghezze d’onda praticamente uguali a quelle dei fotoni che essi possono assorbire se irradiati. In realtà c’è una piccola differenza tra le frequenze in assorbimento e in emissione, dovuta a processi di dinamica degli urti, ma questa differenza è molto piccola e possiamo trascurarla nel discorso che facciamo.
Tuttavia questo non significa che automaticamente un gas è opaco alla luce emessa da un altro gas di uguale composizione. Del resto se fosse vero questo le lampade al neon emetterebbero luce utile solo dagli atomi che si trovano a contatto con il contenitore di vetro, il che le renderebbe meno efficienti di quello che sono.
Bisogna tenere presente che in tutti i processi quantistici solo in condizioni particolari un processo avviene con certezza. Nella stragrande maggioranza dei casi c’è una probabilità p, minore di 1, che esso avvenga, e quindi una probabilità complementare 1-p che esso non avvenga.
Nel caso in esame, quando un fotone emesso dal gas eccitato incontra un atomo del gas irradiato il suo assorbimento può avvenire o no. Pertanto può accadere che un fotone attraversi tutto il gas irradiato senza essere assorbito, anche se ha urtato qualche atomo nel suo cammino. A questa eventualità va inoltre affiancata la possibilità che, in funzione della densità del gas irradiato, un fotone possa attraversare tutto il volume del gas senza incontrare alcun atomo.
Pertanto un gas può essere parzialmente trasparente alla luce emessa da un gas dello stesso tipo.