由于電子質量極小，所以它很有可能是原子的一部分。為了弄清楚原子的結構，英國科學家盧瑟福（Ernest Rutherford，1871-1937）（左圖）于1911年設計了用帶正電的射線——阿爾法粒子（α）轟擊金箔的實驗，實驗中觀察到大多數(shù)粒子穿過金箔后發(fā)生約一度的偏轉，但有極小一部分射線發(fā)生很大角度的偏轉（下圖），這種現(xiàn)象只有原子中正電荷集中在很小的體積內時才會發(fā)生，說明原子中除了電子還有一個很小的致密的核。盧瑟福證實了帶正電的原子核的存在。

　　在此基礎上，盧瑟福提出了原子的核式模型，即：原子中心有一個極小的原子核，它集中了全部的正電荷和幾乎所有的質量，所有電子都分布在它的周圍。盧瑟福從理論上推導出散射公式，后被蓋革-馬斯頓實驗所驗證，核式模型從而被普遍接受。但盧瑟福模型正負電荷之間的電場力無法滿足穩(wěn)定性的要求，無法解釋電子是如何穩(wěn)定地待在核外。

　　1913年，丹麥科學家玻爾（Niels Bohr，1885-1962）（左圖）在盧瑟福模型的基礎上提出：電子在一些特定的可能軌道上繞核作圓周運動，離核愈遠能量愈高；可能的軌道由電子的角動量必須是h/2π的整數(shù)倍決定（h為描述量子大小的普朗克常數(shù)）；當電子在這些可能的軌道上運動時原子不發(fā)射也不吸收能量，只有當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時原子才發(fā)射或吸收能量，而且發(fā)射或吸收的輻射是單頻的，輻射的頻率（ν ）和能量（E）之間的關系由 E＝hν 給出。

　　這個模型（右圖）解決了原子結構的穩(wěn)定性問題，解開了原子結構之謎。