在1900年以前，经典物理学有主要有4个问题不能解决，所以才引入了这个量子论啊，这4个问题都是什么呢？第一：氢原子光谱的规律，第二：光电效应，第三：黑体辐射，第四：原子的稳定性问题，这4个问题在1900年以前就相当于当年的未解之谜。
实际上很多物理规律的发现，都是和这个好奇心和偶然性有很大关系的，尤其是操作实验，一次偶然的机会牛顿把这个太阳光透过一个三棱镜结果就发现了光变成了一排彩色的线，于是就起个名就叫光谱，光的色散就这么发现了。同时物理学家也发现每一种元素通过特定的方式激发，就比方说灼烧，然后再把它这个光透过这个三棱镜就发现光谱，每一种元素的光谱都是特定的一种，而且不同元素的光谱长的又不一样。
光谱学在当时是一个经验学科，之所以成为经验学科就是因为人们也不知道为什么这个元素对应的光谱就是这样的，但是却可以用这个光谱分析的这个方法来判断一个东西里有没有某种元素。就比方说，我现在想判断这个物质A里边有没有某种a元素，可以把A磨成粉末然后烧一烧，烧完了之后再把这种物质煅烧发出的光透过三棱镜。然后看看它的光谱，和现在已经收集的这个光谱对比一下，这种光的光谱和哪种已知的a元素光谱对上了，那么我们就知道这种物质就含有这种元素a。
当时人们是知道这个氢元素是最简单的元素，一个原子和一个垫子，所以就决定从这个氢原子的光谱开始分析。这个氢元素光谱有的地方亮，有的地方它就不亮了，然后每两条线之间这个间距也都不一样，所以乍一看就是毫无规律可言，因此无从下手，人们只能通过这个氢原子光谱计算出每一条线的波长，但是这些波长是怎么去排布的？研究好多年了还是不知道。
直到1884年雅各布巴尔默居然给出了氢原子光谱的公式，实际上这位物理学家在这之前他连一个物理学家都不算，他只能算是一个中学的数学老师，为什么这么厉害呢？1884年8月已经59岁的雅各布巴尔默刚好和刚好正在研究光谱的巴尔博士聊天，刚好谈到氢原子光谱的事情，没想到两周之后真的就算出了一个公式，这个计算公式和实际情况符合得很好，通过这个公式计算的补偿和实际测量的波长。误差不超过1/4万，相当之准。为了纪念巴尔默，所以人们给月球上的一个环形山就被命名为巴尔默环形山，但是物理学家给不出这个公式的解释，只是知道这个公式是正确的。那一年爱因斯坦才5岁，波尔还差一年才出生，跟着伟大的物理时代就来了，20世纪诞生了很多很多杰出的物理学家。
1913年波尔提出了玻尔理论突破了经典概念，提出了定态、量子化条件、分立能级、能级间的跃迁等极其重要的概念，第一次从理论上解释了氢原子光谱的经验规律，成就是巨大的。另一方面，玻尔理论仍未能脱离经典理论的束缚，因而具有很大的局限性。正确的理论要建立在量子力学的基础之上。玻尔理论的基本假定是:
① 原子核外的电子，只能在一系列无辐射的定态轨道上运动，这种特殊的力学平衡状态可以用经典力学方法处理。
② 当一个原子从一个能量为Ei的定态，跃迁到另一个能量为Ef的定态时，就产生辐射(或吸收)，辐射频率v与跃迁始末的两个定态能量之间的关系由下式决定
能级的跃迁是基于不同的状态，不同的状态跃迁会发出不同频率的光，现在是一种很有用的检测手段，下一个文章将会讲解第二个不能解决的问题——光电效应。
卢瑟福的原子核式结构模型很好地解释了α粒子的散射实验，但是它与经典的电磁理论是相矛盾的。
按照经典的电磁理论，当核外电子在做绕原子核的圆周运动时，其会对外放出电磁波，那么，绕核运动的电子的能量就会被电磁波带走，使之能量减少，电子绕核运动的半径也会逐渐减少，最终，电子应该会落到原子核上，由此，我们可以得到，绕核运动的电子是不稳定的，实际上，绕核运动的电子是十分稳定的，这用经典的电磁理论就没法解释了。
还有一点就是，绕核运动的电子的辐射的电磁波的频率就是绕核运动的电子的转动频率，按照经典的电磁理论，随着绕核电子的半径的逐步减小，其辐射的电磁波的频率也是逐步变化的，其变化的过程应该是连续的，而事实上，这些运动的电子辐射的电磁波的波长是不连续的。
5、氢原子光谱为什么是线状光谱波尔在爱因斯坦以及普朗克的量子假说的基础上提出了原子结构假说，用于解释上述遇到的困到。
一是，波尔认为，电子绕核运动的半径不是连续的，而是量子化的，只有特定的半径上，绕核运动的电子才是稳定的，电子在这些轨道上运动时不往外辐射电磁波；
二是，波尔认为，电子在特定的绕核运动时具备不同的能量值，这些能量值也是不连续的。其中，能量最低的状态称为基态，其他的状态称为激发态；
6、氢原子光谱的特征三是，波尔认为，当电子从较高的激发态往基态或者往较低的激发态跃迁时，会放出一定频率的光子，其公式为：
波尔理论也可以推导出m=1、3、4、5时，能级跃迁时的对应的光谱公式。
由于不同的原子的结构不同，那么，不同原子对应辐射出的光子的频率也不相同，所以其原子的光谱也不相同，所以，我们可以利用光谱分析来鉴别不同的原子或者元素。也可以说，不同的原子具有不同的特征光谱。
7、氢原子光谱巴耳末系2、一群从n能级的氢原子，一共可以释放出多少种频率的光子的计算。一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数：n(n一1)／2。
以上就是关于波尔的原子光谱以及氢原子的光谱的介绍，供大家学习和参考。
1895年，卢瑟福来到英国卡文迪许实验室，跟随汤姆逊学习。在汤姆逊的指导下，卢瑟福在放射性吸收实验中发现了α粒子。后来，卢瑟福利用α粒子进行散射实验，意外发现实验结果与原子的枣糕模型不一致。根据这些实验数据，卢瑟福提出了他的原子模型：带正电的原子核向太阳一样居于其中，电子像行星一样围绕其运转。
8、氢原子光谱青光是n为多少卢瑟福的原子模型成功解释了α粒子的大角度偏转，但是它也存在这两个主要的问题。首先，加速运动的电子会辐射电磁波，导致电子能量减少轨道变低，并最终落到原子核上使原子“消失”。其次，电子连续运动发射出的电磁波能量是连续的，所以原子光谱应该是连续的，但实验结果显示原子光谱是线状的。
玻尔在博士毕业之后也是来到了卡文迪许实验室，但是汤姆逊当时忙于行政，玻尔并没有太多机会与之接触。有一次，玻尔听完卢瑟福的报告之后，对原子模型很感兴趣，就去找卢瑟福谈话，问能不能跟着他工作。卢瑟福虽然主要是做实验的，但是他还是接受了玻尔，并且让他解决现在原子模型所面临的理论困难。
玻尔为了解决这个问题，提出了几个重要的假设。首先，既然电子加速运动会辐射能量导致轨道连续变化，那么玻尔就假设电子的状态不是连续的，只能处于几个分立的、确定的轨道上。并且，轨道从内到外给它们编号n=1,2,3……。其次，电子从一个轨道到另一个轨道，只能通过跃迁的方式进行，并且跃迁产生的电磁波吸收或辐射满足以下式子：E(n)-E(n-1)=hν 。E是相应轨道的定态能量，ν是电磁波的频率。
9、氢原子光谱研究实验报告如果只是上述两条假设，那么还不足以把分立的能级确定下来。因此，玻尔提出了一条非常重要的想法，现在称为对应原理。他的想法是这样的，自然界是统一的，不会分成微观世界和宏观世界两个对立面，它们之间一定有个平缓过渡。因此，当轨道量子数n非常大的时候，这些态给出的能量应该和经典物理给出的数值相同。
其中G为积分常数，只有在能量满足这些关系的电子轨道才能稳定存在。从这个公式我们也可以看出，能量E(n)确实存在一个最小值。在这个最小值处，你不能让电子再往下跃迁，所以原子是稳定存在的。
但是，卢瑟福在听完玻尔的报告后，随即提出了质疑。因为玻尔一开始就假设电子轨道是分立的，这个假设就已经隐含了一个最小值的结果，然后再来证明存在一个最小值岂不是循环论证了。但是，卢瑟福还是对玻尔取得的进步表示肯定。因此，卢瑟福建议玻尔再进行研究，看能不能把一些假设取消掉或者使之更合理化。
10、氢原子光谱能量公式但玻尔并没有选择继续跟着卢瑟福工作，而是先回国解决婚姻大事，也正是这一选择使它走向了正确的道路。玻尔虽然推导处了理论结果，但毕竟要有实验来进行验证，他不知道要如何应用于实验。偶然有一次，他和好友汉森交谈彼此的工作时，汉森给他介绍了氢原子光谱的巴尔曼公式：
看到这个n2，玻尔一下子就反应了过来。他令常数G=0，然后用E(n)-E(2)=hc/λ，就得到了：
然后，他让前面这些常数计算出来的值与实验得出的R进行比较，发现它们是对得上的。我们知道，这个巴尔曼公式从1885年硬凑出来之后，没有人知道它是如何推导的，没有人知道为什么是这样的，而玻尔现在以自己的方式做到了。在这之后，玻尔马上写信给卢瑟福告诉他这件事，玻尔的论文也就正式发表。
