Zunächst folgendes: die Emission eines Photons sowie den Zustandsübergang (ich würde nicht von Orbital oder gar Bahn sprechen, das suggeriert ggf. unzutreffende Bilder) kann im Rahmen der QM nicht formuliert werden, denn in der QM existiert für das Photon keine mathematische Beschreibung; stattdessen verwendet man ein klassisches, elektromagnetisches Feld; aber das ist lediglich ein Hilfskonstrukt.
D.h. man benötigt streng genommen die QED.
Im Rahmen der QED muss man den Übergang mittels eines Matrixelementes <Atom*,t|Atom, Photon, 0> = <Atom*,0|U(t)|Atom, Photon> beschreiben. Der Zeitentwicklungsoperator U(t) beschreibt dabei einen kontinuierlichen (!) Übergang, jedoch mit einer typischen Zerfallszeit, ähnlich einer Halbwertszeit. Diese kann man tatsächlich berechnen.
Es ist nun aber eben nicht so, dass innerhalb dieser Zeit tatsächlich ein Übergang stattfindet, sondern es ist eine typische Zeit, innerhalb derer typischerweise und sehr wahrscheinlich ein Übergang stattfindet.
Und jetzt sind wir wieder bei der obigen Diskussion: entweder verzichtet man auf die Aussage, was tatsächlich stattfindet, sondern begnügt sich mit Wahrscheinlichkeiten; dann darf man nicht mehr davon reden, welche Zeit der Übergang tatsächlich benötigt. Oder man möchte an einer Beschreibung der Realität festhalten; dann landet man bei den vielen Welten.
Unabhängig von diesen Interpretationen: man kann diese typische Zeit nicht direkt beobachten, aber man kann die Linienbreite der Photonen messen (diese haben keine scharf definierte Frequenz). Und die Lebensdauer des angeregten Zustandes Atom* entspricht grob der inversen Linienbreite. Damit kann man auf die Lebensdauer bzw. die "typische" Übergangszeit schließen.