Атомнинг электрон тузилиши тўғрисидаги дастлабки тасаввурни Ж. Томсон илгари сурган бўлса-да, ҳақиқатга яқин фикрни Резерфорд (1912 й.) билдирди. Унинг фикрича, атомнинг марказида мусбат зарядли ядро ва унинг атрофида электронлар айланма ҳаракатда бўлади (1-расм). Айланма ҳаракатдаги электронга F1 ва F2 кучлар таъсир этиб, улар электрон ядроданр-масофада бўлганда ўзаро тенг (F1 = F2) бўлади.
Шу сабабли, атом барқарор заррачадир. Лекин бу тасаввурга тўғри келадиган атом тузилиши модели атом ҳолидаги моддалардан чиқадиган нур чизиқли спектрлар ҳосил қилишини тушунтира олмади. Агар атом ҳолидаги металлни қиздириб нурланадиган ҳолатгача олил келинса ва бу нур призмадан ўтказилса, нур айрим бўлакларга ажралади яъни шу нурга тўғри келувчиспектр ҳосил бўлади. Бу спектр чизиқл тузилишга эга бўлади. Бу атомнинг чизиқли спектри дейилади. Масалан расмда водород атомининг спектри келтирилган бўлиб, ҳар бир чизиқ ўзининг тўлқин узунлиги (λ, nm) ва тўлқин сони (ν, sm-1) га эга:
(1 nm=1•10-9m = 1•10 -7cm = 10 A°).
Спектрларнинг чизиқсимон табиатини тушунтириш учун Планк (1901 й.) томонидан атомларнинг энергия ютиши (ёки чиқариши) узлукси; бўлмасдан, бўлаклар(квантлар) дан иборатлиги назарияси яратилди. Бу назарияга кўра ҳар қандай атом энергия квантини фотонлар ҳолида ютади ва чиқаради. Бу энергия миқдори қуйидагича бўлади: E = h•c 2 λ= hν(h—Планк доимийси = 6,63 •10 -34 Ж•сек C = 3•10 -10cм/сек).
Резерфорд ва Планкнинг хулосалари асосида уларга қўшимча равишда заррачалар учун квант механикаси элементларини қўллаб, Нильс Бор атомнинг электрон тузилиши тўғрисида иккита постулатини яратди вс улар асосида Резерфорднинг атом тузилиши тўғрисидаги модели ўрнига атомнинг планетар (Бор) моделини таклиф этди.
Боминг I постулате атомда электрон ядродан маълумбир ўзгармас масофада, яъни “стационар орбита” бўйлаб ҳаракатланади. Бунда энергия ютилмайди ҳам, чиқмайди ҳам (атом нурланмайди). Бу фикрга кўра, электрон ядро атрофида орбиталар—электрор қаватларда жойлашган бўлиб, ҳар бир қават ўзига хос энергияга эга. Стационар орбиталар ядродан узоқлашиб борган сари унинг ва ундаги электроннинг энергияси ортиб боради:
E1 < E2 < E3…< En
Агар стационар орбита бўйлаб ҳаракатланаётган электрон ҳаракат моменти (импульси) миқдори:
m • V • r = n •(h/2π) бўлиб, бунда
n= 1,2,3… ∞
эканлиги эътиборга олинса энг кам энергияли орбита n = 1 да, яъни ядрога энг яқин турган орбита бўлади. Бу водород атоми учун (n = 1) мос келиб, водород атомининг нормал (асосий) ҳолати ҳисобланади. Агар электрон n = 2, 3, 4, 5 … орбиталарга ўтса, водород атомининг “қўзғалган ҳолати ” дейилади ва кўп электронли атомлар учун мос келади.
II постулат: атомда электрон бир стационар орбитадан иккинчи орбитага ўтганда энергия ютилади ёки чиқади.Бунда икки ҳолат бўлади:
а) электрон ядрога яқин орбитадан узоқ орбитага ўтса: E1 → E2; E2 → E3; E4 → E5 … En → En+1; энергия кванти (ΔE) ни ютади. ΔE = hV = En — En+1 бўлади.
b) электрон ядродан узоқдаги орбитадан яқин орбиталарга ўтса: E2 → E1; E3 → E2; E5 → E4 … En → En-1; атом энергия кванти (ΔE) ни чиқаради, яъни атом (модда) нур чиқаради.
ΔE = hV = En — En-1
Иккала ҳолда ҳам ҳар бир ўтиш учун тўғри келадиган энергия қийматининг бир хил қийматига мос бўлади. Бор юқоридаги формулалар асосида водород атоми электрон орбиталари радиусларини ҳисоблаш формуласини таклиф этди:
Шу формула асосида n=1 бўлганда, водород атоми радиуси r = 0,053 nm = 0,53Å эканлигини кўрсатди. Бу формулага асосан: n = 2 (II қават) учун r = 0,53 n2 =.0,53 • 22 = 2,12Å n = 3 (III қават) учун r = 4,77Å ; n =4 (IV қават) учун r = 8,48Å каби бўлади.
Атомнинг электрон тузилишини янада тўлиқроқ тасаввур этиш учун электроннинг “тўлқин-заррача” хусусиятини ифодаловчи Луи де Бройл ва Шредингер тенгламалари, Гейзенбергнинг ноаниқликпринципларини билиш зарур. Ҳар бир электрон қаватда электрон(лар)нинг қандай жойлашганлиги ва электрон қаватламинг тузилишини аниқ билиш учун электронламинг квант сонлари, Гунд қоидаси, Паули қоидаси (принципи) билан танишиб чиқиш керак.