盧瑟福提出原子結構的行星模型。

1911年盧瑟福提出了核式結構模型：原子的中心，存在一個很小的“核”，它集中了全部的正電荷和幾乎全部的質量，核的大小遠小於整個原子，電子在核外邊繞核運動。這種情況類似於“行星”，所以這種模型也稱為”行星”模型。

盧瑟福模型中的電子軌道運動，維護了原子的正負電性，維持了原子之間的相對運動，解決了一些問題。 但是，也存在不足。

按照經典電動力學,當帶電粒子有加速度時,就會輻射;電子軌道半徑會連續縮小，最終電子會落到原子核上,造成原子坍塌；但原子並未坍塌。而且經典理論認為，原子光譜，是電子運動發射出來的電磁波，它頻率等於輻射運動的頻率。由於軌道縮小，其運動頻率變化，光譜應是變化的；但實際上原子光譜是十分穩定的。

玻爾（1885~1962）丹麥人，是原子物理學的奠基人。他是一位卓越的科學研究工作的領導和組織者，1921年建立了哥本哈根理論物理研究所，並逐漸在物理學界形成了舉世聞名的“哥本哈根學派”。他在研究量子運動時，提出了一整套新觀點，建立了原子的量子論，首次打開了人類認識原子結構的大門，為近代物理研究開闢了道路。1922年獲諾貝爾物理學獎。

玻爾早年愛好運動，和弟弟都是狂熱的足球運動員，曾經效力過哥本哈根AB隊，玻爾弟弟曾經入選丹麥國家隊，參加過1908年奧運會並且隨隊獲得了亞軍。

玻爾（N.Bohr）受到巴耳末公式啟發後，基於盧瑟福原子模型，原子光譜的實驗規律以及普朗克的量子化概念，1913年發表文章公佈了玻爾氫原子的三步理論。

1)經典軌道加定態條件；量子化的軌道,量子化能量；

玻爾認為，氫原子中的一個電子繞原子核作圓周運動(經典軌道)，服從一個硬性的規定：電子只能處於一些分立的軌道上，它只能在這些軌道上繞核轉動，且不產生電磁輻射。這就是玻爾的定態條件。

按照玻爾定態理論，電子只可能在一系列不連續的軌道上，即電子軌道的半徑為R=r,4r,9r……n2r.取一系列不連續的數值，稱為軌道量子化。

由於電子只能處於分立的軌道上，即r 是有間隔的，不同的r 對應不同的能量，那麼能量也是不連續的，這種情況叫能量量子化。

2)定態軌道之間的轉化，躍遷的頻率條件；

玻爾假定：當電子從一個定態軌道躍遷到另一個定態軌道時，會以電磁波的形式放出(或吸收) 能量hn（即光子能量E），其值由能級差決定。這就是玻爾提出的頻率條件，又稱輻射條件。

3)原子的內部另一個量子化，角動量量子化。

為了得到電子運動的軌道半徑，玻爾利用對應原理巧妙地電子的微觀運動和宏觀表現聯絡起來解決問題。

玻爾理論在解釋氫原子光譜和類氫離子光譜等方面獲得了令人信服的成功。

氫原子光譜對玻爾理論進行了最好的實驗驗證，實驗證明了理論的正確性。

類氫離子光譜實驗, 理論指導實驗取得成功，實驗反而進一步證實了玻爾理論的正確性。

He＋光譜由英國物理學家埃萬斯證實，愛因斯坦稱玻爾理論為“偉大的發現”。

1914年夫蘭克-赫茲用實驗證明了玻爾原子理論的正確性。由於這一實驗夫蘭克和赫茲榮獲1925年的諾貝爾物理學獎。

光的波粒二象性是1905年愛因斯坦提出的，用來解釋光電效應，光的這種波粒二象性透過美國實驗物理學家密立根的光電效應實驗和康普頓的康普頓效應實驗得到了驗證。

除了光子這樣靜止質量為零的粒子，其他的實物粒子如電子，中子，質子這些是否也能具有波動性呢？

在1924年，來自於的法國的王子，德布羅意在他的博士論文中提出了令人震驚的想法：一切實物粒子都和光一樣，具有波粒二象性。

路易德布羅意出身於法國的貴族家庭，祖父做過首相，家族世襲公爵，身處上流社會，標準的高富帥。

德布羅意早先跟隨家族的私人教師學習政治歷史和哲學，從小就被當做政治家培養。路易在巴黎大學學習中世紀曆史，後來受哥哥莫里斯的影響，對新興的原子物理課題產生了濃厚的興趣，轉行攻讀物理學。

德布羅意之前，人們對自然界的認識，只侷限於兩種基本的物質型別：實物和場。前者由原子、電子等粒子構成，光則屬於後者。但是，許多實驗結果之間出現了難以解釋的矛盾。物理學家們相信，這些表面上的矛盾，勢必有其深刻的根源。

在物理學家為光的波粒兩象性感到十分迷惑的時候，德布羅意在愛因斯坦光量子的基礎上提出了物質波的概念。

德布羅意假設 ：“任何物體伴隨以波，而且不可能將物體的運動和波的傳播分開”；實物粒子也具有二象性，但實物粒子的動量等於mv，同實物粒子聯絡著的波應該具有波長，我們看到下面公式其實還是沿用了愛因斯坦的光子動量公式。

微觀粒子和光子一樣，在一定的條件下顯示出波 動性。具有一定能量E和一定動量p的自由粒子，相當於具有一定頻率v和一定波長的平面波。與實物粒子相應的波稱為德布羅意波或物質波。

這是一篇大膽的論文，德布羅意繼承並大力發展了愛因斯坦的光量子理論，並把他推廣到一切實物粒子，萬物都具有物質波。

在此之前，沒有人觀測到過微觀粒子的波動性。德布羅意的博士論文答辯之前，郎之萬把它寄送給愛因斯坦，愛因斯坦非凡的洞察力，使他立刻了解到物質波的重要意思，對德布羅意的理論給予高度的讚揚。對於其他參加博士答辯的評委來講，有了愛因斯坦的評價，這篇博士論文當然就是傑出之作了。後來德布羅意因此論文的工作在1929年獲諾貝爾物理學獎 ，表彰他這位物質波理論的創立者 。

德布羅意提出物質波粒二象性後，很快就有實驗物理學家透過實驗證實電子具有波動性。

美國貝爾實驗室的戴維孫和革末在瞭解到德布羅意物質波的概念後，按照上面的思想做了電子在單晶上的衍射實驗，並取得了成功。在1927年他們較精確地進行了物質波衍射的實驗，發表了較準確的測量結果，證實了德布羅意波的設想。

同時湯姆孫(G.P.Thomson)也完成了類似的電子衍射實驗，這些實驗完全證實了德布羅意的假設，實物粒子都具有波粒二象性的觀點，開啟了量子力學的新紀元。

補充：有人要問，電子這些具有波動性，那麼我們周圍的宏觀物體，人，車子，這些具有波動性嗎？

事實上一切物質的德布羅意波都存在，透過物質波公式可以計算，對於宏觀物體，得出的結果是波長極小，遠遠小於人類能夠觀測的極限。所以一般物理學中談論的物質波都是針對亞原子層面的微觀粒子。

從玻爾提出原子量子論，到1921年建立了哥本哈根理論物理研究所，並逐漸在物理學界形成了舉世聞名的“哥本哈根學派”，發展出了完整的量子力學理論。

玻爾和愛因斯坦關於量子力學完備性的幾次大論戰，更是令我們吃瓜群眾喜聞樂道。

「原子的結構是怎樣的？」在確立了原子論之後，人們一直想要回答這個問題。

1911年，英國物理學家盧瑟福認為，原子的結構如同一個星系，中間是原子核，帶有正電；而周圍是電子，帶有負電。電子繞著原子核運動，靠離心力維持軌道。

看起來很有道理是不是？

然而這個模型有一個巨大的缺陷：它不穩定。

根據電動力學，帶電物質在速度發生改變的時候，會向外輻射電磁波，從而損失自身的能量。在盧瑟福的模型中，電子每時每刻都在改變自己的方向，從而會向外輻射電磁波，損失自身的速度，最終會落入原子核中。

這樣的結構當然是不穩定的，而現實中的原子又是極為穩定的。

從而，玻爾提出了軌道量子化理論。認為並非所有軌道都可以存在，只有那些角動量是一個特定值的整數倍的軌道才可以存在。玻爾的工作解決了原子核不穩定的問題，也解決了氫原子光譜離散的問題。

後面的發展，則要靠黑體輻射。所謂黑體輻射，就是在研究物體因自身溫度而產生額輻射。我們看到的太Sunny、燒紅的鐵塊發出的光，都是黑體輻射。以前，人們覺得能量是連續的，那時人們很難理解黑體輻射，要麼在紅外波段與實驗不符；要麼在紫外波段與實驗不符。然後，普朗克出現了，他提出能量是分立的，建立了普朗克黑體輻射模型，完美的解決了問題。

至此，科學界才真正重視「分立的能量」這個概念。這也也是後來量子力學發展的前奏。