Вот взяли водород H, благородные газы гелий не, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Хе, а также азот N и давай водить рядом катушкой.
У каждого газа своя величина напряжения пробоя и свой спектр излучения. Например, у азота максимальная величина пробоя, поэтому он начинает светиться в непосредственной близости от неё, а вот у гелия и неона минимальная, и они светятся на бо льшем расстоянии от катушки.
Цвет каждого газа вызван различной энергией электронных переходов между энергетическими уровнями, и связан с различным электронным строением атомов.