1913年，尼尔斯·玻尔了解到原子是一个相当特别的实体，是某种不可见的新大陆，通过探索原子，人们将发现新的物理定律。玻尔提出了一个革命性的原子模型，这一模型建立在两个大胆的假设之上，它们完全超出了经典物理学的框架。
第一个假设是，不是所有轨道都向电子开放。电子只能在部分轨道上运动，其他轨道都行不通。每条允许电子存在的轨道都与确定的能量相对应，这个能量值描绘了轨道的特性。所以原子中的电子无法拥有任意的能量：它的能量是“量子化的”。
第二个假设是关于原子发出的辐射。玻尔假设当电子在（允许它存在的）轨道上旋转时，电子不发光，这与经典物理定律的设想相反！但它有可能突然从一个轨道跳到另一个能量更小的轨道上。当它实现这样的一次跳跃时，电子会释放一个光粒子，这个粒子携带着出发轨道和到达轨道之间的能量差。在这一过程中，电子的这部分能量突然转化成为光……
允许电子存在的轨道并不是随意的，它们各自的能量分布在一个不均匀的阶梯上，以至于原子辐射光的光谱是不连续的。光谱不包含所有的频率。它看起来更像是由特定的光谱带（raies）组成，光谱带（对应的频率）与电子从一条允许它存在的轨道向另一条轨道转移产生的能量差相符。这些光谱带组成了某种有着不规则齿的梳子：我们把这种光谱称为“离散的”，以区别于“连续的”。
在所有能容纳电子的轨道中，有一条能量最低的。电子不能从这条轨道下降到一条能量更低的轨道。它也无法跑到原子核上，因为这会使它失去能量，以至于最后电子达到的能量低于轨道所允许的最小值。能量最低的这条轨道，其上电子的能量也最小，符合人们所说的电子的基础状态。它的存在阻止了原子中的任何电子撞击到原子核上，使原子成为了一个稳定的结构。
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