到19世紀(jì)末，光譜學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究已積累了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，人們逐漸找到了一些經(jīng)驗(yàn)公式來統(tǒng)一表述眾多復(fù)雜的光譜。1855年，瑞士中學(xué)教師巴耳末發(fā)現(xiàn)了氫原子光譜的一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)公式。1885年，瑞典物學(xué)家里德伯對這一公式進(jìn)行了推廣，寫成了兩個數(shù)的平方倒數(shù)之差乘以一個常數(shù)，這個形式雖然簡單，卻可以精確地描述氫原子譜線。為什么原子的光譜有這樣簡單的規(guī)律？這些問題又困擾了物界近30年。

　　1909年，英國科學(xué)家盧瑟福發(fā)現(xiàn)了原子是原子核和繞原子核高速轉(zhuǎn)動的電子組成。不過，按照電磁學(xué)論，電子在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中會發(fā)出電磁輻射，能量很快會降低，在不到1納秒時間內(nèi)電子就會掉進(jìn)原子核，原子就崩潰了。但是，看看周圍的世界，億萬年前形成的高山和大地至今還穩(wěn)定地存在，這表明，原子是穩(wěn)定存在的。

　　為解決這一尖銳的矛盾，1913年，年輕的丹麥物學(xué)家尼爾斯&iddt;玻爾創(chuàng)造性地發(fā)展了德國物學(xué)家普朗克在13年前提出的量子觀點(diǎn)。當(dāng)時，普朗克為解決黑體輻射問題，提出一項(xiàng)革命性的觀點(diǎn)，認(rèn)為物體發(fā)出的光輻射的能量是一份一份的量子，量子的能量大小取決于輻射的波長。這一觀點(diǎn)雖然能較好地解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但被當(dāng)時大多數(shù)物學(xué)家所質(zhì)疑。

　　玻爾在了解里德伯光譜公式之后，提出了比普朗克更加激進(jìn)的主張。在他看來，宏觀世界中的規(guī)律未必能毫無保留地推廣到微觀世界。微觀世界里，可以有全新的物學(xué)。在對大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行深入分析后，他提出氫原子中的電子繞原子核運(yùn)動時，電子只能處于離原子核特定距離的軌道上，并且電子在這些軌道上繞核轉(zhuǎn)動時既不吸收能量，也不發(fā)生電磁輻射，這樣原子就會穩(wěn)定存在，原子具有特定的能量，它所處的這種狀態(tài)叫作定態(tài)（定態(tài)假定）；電子可以從一個定態(tài)軌道躍遷到另一個定態(tài)軌道，同時吸收或者放出光子，光的能量等于電子在不同軌道上的能量差（輻射條件）。