1946年，美国物理学家E.M.珀塞尔^[注]发现，可以通过引入谐振腔来增加原子的自发辐射率，增强的幅度可由珀塞尔因子进行描述：

式中为折射率为的谐振腔材料内的波长；为腔的品质因子；为腔的模腔体积。

这种增强效应可以用谐振腔量子电动力学来解释。费米黄金定则表明，原子-真空（或原子-腔）体系的跃迁速率与它们所处的终态密度成正比。在谐振腔中，如果终态密度增加，体系的跃迁速率也会随之增加。因此，当原子或离子置于微腔中后，如果光场与腔模匹配，其自发辐射率将会得到大提高；反之，与腔模失谐时，其自发辐射率将会受到抑制。

珀塞尔效应广泛应用于纳米光电子器件，如光子晶体。当原子被放入一个光子晶体中时，如果它的自发辐射频率刚好落入光子带隙中，由于此频率的光子态数目为零，所以自发辐射概率为零，使得自发辐射被抑制；如果在光子晶体中引入杂质，光子带隙中出现品质因子很高的杂质态，具有很高的态密度，自发辐射就会得到增强。此外，通过选择适当的微腔参数，结合半导体生长工艺，制备出可与量子点耦合的微腔结构，能够有效地调制量子点发光性能。珀塞尔效应的其他应用包括微腔发光装置、单分子光学显微镜以及脱氧核糖核酸大分子参与的生物过程的可视化等。