物理学を専門とするデンマークの科学者ニールス・ボーアは、光の研究に関していくつかの観察を行い、その結論に基づいてラザフォードの原子モデルを改良することができました。
ラザフォード・ボーア原子模型が非常に知られるようになったのは、ボーアがラザフォード模型の主な特徴を維持しながら、原子核の周囲にある電子に関する情報をさらに追加したためです。
ボーアによれば、電子は、固定された一定のエネルギー状態を持つ特定の軌道にのみ留まることができます。なぜなら、電子はマックス・プランクが量子と呼んだもの、つまりエネルギーの離散パケットを受け取り、放出するからです。
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これは、原子の各軌道には一定量のエネルギーが含まれており、そのエネルギーを持つ電子だけがそこに留まることができることを意味します。原子核に近づくほど、このエネルギーは低くなります。
電子が存在する最も低いエネルギー状態は基底状態と呼ばれます。この電子は、必要な量のエネルギーを受け取った場合にのみ、より高いエネルギー状態、つまり原子核のより外側の軌道に移動することができます。これが発生すると、励起状態になり、さらに不安定になります。
この電子が最も安定したエネルギー状態、つまり基本的なエネルギー状態に戻ると、一定量の放射エネルギーが放出され、光の形で見ることができます。
電子に許されたこれらの軌道は、エネルギー軌道または電子軌道、準位または殻と呼ばれました。そしてそれらは最大 7 つとして定義されており、最も内部的なものから最も外部的なものまで、それぞれK、L、M、N、O、P、Q の文字で表すこともできます。
各要素はその層のエネルギー値が異なるため、可視光の形で電磁放射線を放出するときに各要素が異なるスペクトルと異なる色を持ちます。