原子发光是重要的原子现象，通过研究原子光谱来研究原子的内部结构是建立原子结构理论的重要途径。

既然古典理论不能解释原子稳定和原子具有线状光谱这样的基本事实，就应该从实验事实出发，突破古典理论的框框来发展和完善卢瑟福的模型，建立原子结构的新理论。

１９１３年丹麦物理学家玻尔（Ｎ．Ｂｏｈｒ１９０３—１９５６）仔细研究了当时已经积累起来的大量精确的光谱数据和经验公式，受到巴耳末公式的启发，把普朗克的量子化概念引进卢瑟福的原子结构模型，提出了原子结构的量子化轨道理论，即玻尔的氢原子理论。他的理论有三个基本假设。

第一，原子只能有一系列不连续的状态，在这些特定状态中电子虽然仍作向心加速运动，但不辐射能量，因此这些状态称为原子的稳定状态，相应的能量为定态能量，它们是一系列分立的值。

第二，只有当电子从一个具有较大的能量丘“的定态跃迁到另一个较低能量Ｅｋ的定态时，原子才发射单色光，其频率为：

相反的过程原子则要吸收一份相同频率的电磁能量。

第三，电子只能在一些特定的轨道上绕核做园周运动，决定这些特定轨道的条件是电子的角动量等于／－的整数倍，即：ｎ为正整数，称为量子数。玻尔根据这些假设运用古典理论求出了可能的电子轨道半径和各定态的原子能量，推出了电子跃迁时发射的单色光的频率公式，正好与巴耳末公式吻合，根据玻尔公式，ｎ愈大电子离核愈远，原子能量愈大。当ｎ＝ｌ时电子处在最内层的轨道上，能量最小，原子最为稳定，这种状态称为基态。量子数以大于１的各个稳定态其能量大于基态，称为受激态，当原子由基态跃迁到受激态时，必须吸收一定的能量，相反的过程将发射一份电磁能量（光子）。由此可以成功地解释氢原子的线状光谱。根据玻尔的理论，电子必须获得一定的能量才能由基态跳到受激态，然后向较低的能级上跃迁时才能发光，而电子获得能量的一个重要途径就是原子的热运动。如果一个原子以足够快的速度撞击另一个原子，则它将把所要求的那份能量给了后者。在室温下，碰撞虽然是经常的，但能量都太低，因而原子不发光。当温度升高到几百、几千度时碰撞的结果引起能量的大量交换，电子跳到新轨道，而当其返回低能级时，原子就发光，随着温度的升高，光子数目不断增加，其来势迅猛，其辐射表现为斯蒂芬——玻尔兹曼定律。此时不仅光子数目增加，电子跃迁的距离也在增加，电子朝着离核越来越远的轨道跃迁，当它们再跃迁回来时，将产生能量大即频率高的光子，发射的光线也就变得更明亮、更紫（表现为维恩位移定律）。　　　　　　２＂

玻尔的理论一举解释了热辐射和光谱学的基本定律，因而受到人们的欢迎。

玻尔运用了普朗克的量子化概念并且把它推广到电子轨道和角动量上，提出了原子定态、能级和能量跃迁的概念，这些都突破了古典理论的框框，玻尔理论是通向新理论的重要台阶，是量子理论发展的一个重要里程碑。但是玻尔的理论并没有从根本上抛弃古典理论，它仍把微观粒子当作古典力学的质点，用了轨道的概念，并且用古典理论来计算电子轨道半径和定态的原子能量，因此玻尔的理论仍然是以古典理论为基础的，只不过是用量子化条件对电子的运动轨道加以限定，而量子化条件的引进也没有适当的理论解释。因此我们可以说玻尔的理论不是一个统一完整的理论体系，它是古典理论和量子理论的混合物。这个理论不能告诉我们怎样计算光谱的亮度，确定光谱中的光子数目，不能解释原子光谱的精细结构，不能说明多电子原子光谱，也不能解释谱线在磁场中的分裂等实验事实。

索末菲（Ａ．Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄ１８６８—１９５１）根据上述实验事实发展了玻尔的理论，不仅考虑电子的园周轨道，还考虑了电子的椭园轨道，并且考虑了电子质量随速度而改变的相对论效应，并且认为电子轨道在空间的方位也是量子化的。虽然经过了这些改进，但是玻尔理论中的矛盾并未被消除。根据玻尔理论算出的原子发光的频率和电子环绕原子核运动的轨道频率不相干，电子轨道的频率并不在辐射频率中显示出来，玻尔理论对辐射强度的计算仍然是无能为力的。为了克服自己理论中的矛盾，玻尔提出了著名的对应原理。他认为原子保持量子状态的个性和稳定性具有一定的限度。只有当外来干扰的强度不足以把原子激发到较高量子状态时，原子才显现量子的特征。如果在外界非常强烈的干扰下，那么量子效应的个性将完全消失，原子也就带有古典的连续特性。这就是说原子在很高量子状态时，量子理论必须得出和古典理论相同的结果。量子跃迁频率应和轨道频率趋于一致，所发射的谱线就比较密集，而呈连续光谱。

玻尔企图借助于对应原理，应用古典理论来计算光谱的强度，

然后扩大到整个量子光谱上去，来弥补自己的理论缺陷，这样做虽然没有使他摆脱困难，但是他提出的对应原理却揭示了量子理论同古典理论之间的联系，对于我们认识新旧理论之间的关系是有很大意义的。