Atomning elektron tuzilishi to'g'risidagi dastlabki tasavvurni J. Tomson ilgari surgan bo‘lsa-da, haqiqatga yaqin fikrni Rezerford (1912 y.) bildirdi. Uning fikricha, atomning markazida musbat zaryadli yadro va uning atrofida elektronlar aylanma harakatda bo'ladi (1-rasm). Aylanma harakatdagi elektronga F1 va F2 kuchlarta’sir etib, ular elektron yadrodanr-masofada bo'lganda o'zaro teng (F1 = F2) bo'ladi.
Shu sababli, atom barqaror zarrachadir. Lekin bu tasavvurga to'g'ri keladigan atom tuzilishi modeli atom holidagi moddalardan chiqadigan nur chiziqli spektrlar hosil qilishini tushuntira olmadi. Agar atom holidagi metallni qizdirib nurlanadigan holatgacha olil kelinsa va bu nur prizmadan o'tkazilsa, nur ayrim bo‘laklarga ajraladi ya’ni shu nurga to‘g‘ri keluvchispektr hosil bo‘ladi. Bu spektr chiziql tuzilishga ega bo'ladi. Bu atomning chiziqli spektri deyiladi. Masalan rasmda vodorod atomining spektri keltirilgan bo'lib, har bir chiziq o'zining to'lqin uzunligi (λ, nm) va to'lqin soni (ν, sm-1) ga ega:
(1 nm=1•10-9m = 1•10 -7cm = 10 A°).
Spektrlarning chiziqsimon tabiatini tushuntirish uchun Plank (1901 y.) tomonidan atomlarning energiya yutishi (yoki chiqarishi) uzluksi; bo'lmasdan, bo'laklar(kvantlar) dan iboratligi nazariyasi yaratildi. Bu nazariyaga ko'ra har qanday atom energiya kvantini fotonlar holida yutadi va chiqaradi. Bu energiya miqdori quyidagicha bo'ladi: E = h•c 2 λ= hν(h—Plank doimiysi = 6,63 •10 -34 J•sek C = 3•10 -10cm/sek).
Rezerford va Plankning xulosalari asosida ularga qo'shimcha ravishda zarrachalar uchun kvant mexanikasi elementlarini qo'llab, Nils Bor atomning elektron tuzilishi to'g'risida ikkita postulatini yaratdi vs ular asosida Rezerfordning atom tuzilishi to'g'risidagi modeli o'rniga atomning planetar (Bor) modelini taklif etdi.
Boming I postulate atomda elektron yadrodan ma’lumbir o'zgarmas masofada, ya’ni “statsionar orbita” bo'ylab harakatlanadi. Bunda energiya yutilmaydi ham, chiqmaydi ham (atom nurlanmaydi). Bu fikrga ko'ra, elektron yadro atrofida orbitalar—elektror qavatlarda joylashgan bo'lib, har bir qavat o'ziga xos energiyaga ega. Statsionar orbitalar yadrodan uzoqlashib borgan sari uning va undagi elektronning energiyasi ortib boradi:
E1 < E2 < E3...< En
Agar statsionar orbita bo'ylab harakatlanayotgan elektron harakat momenti (impulsi) miqdori:
m • V • r = n •(h/2π) bo'lib, bunda
n= 1,2,3… ∞
ekanligi e’tiborga olinsa eng kam energiyali orbita n = 1 da, ya’ni yadroga eng yaqin turgan orbita bo'ladi. Bu vodorod atomi uchun (n = 1) mos kelib, vodorod atomining normal (asosiy) holati hisoblanadi. Agar elektronn = 2, 3, 4, 5 … orbitalarga o‘tsa, vodorod atomining “qo'zg'algan holati ” deyiladi va ko‘p elektronli atomlar uchun mos keladi.
II postulat: atomda elektron bir statsionar orbitadan ikkinchi orbitaga o‘tganda energiya yutiladi yoki chiqadi.Bunda ikki holat bo'ladi:
a) elektron yadroga yaqin orbitadan uzoq orbitaga o'tsa: E1 → E2; E2 → E3; E4 → E5 ... En → En+1; energiya kvanti (ΔE) ni yutadi. ΔE = hV = En - En+1 bo'ladi.
b) elektron yadrodan uzoqdagi orbitadan yaqin orbitalarga o'tsa: E2 → E1; E3 → E2; E5 → E4 ... En → En-1; atom energiya kvanti (ΔE) ni chiqaradi, ya’ni atom (modda) nur chiqaradi.
ΔE = hV = En - En-1
Ikkala holda ham har bir o'tish uchun to'g'ri keladigan energiya qiymatining bir xil qiymatiga mos bo'ladi. Bor yuqoridagi formulalar asosida vodorod atomi elektron orbitalari radiuslarini hisoblash formulasini taklif etdi:
Shu formula asosida n=1 bo’lganda, vodorod atomi radiusi r = 0,053 nm = 0,53Å ekanligini ko'rsatdi. Bu formulaga asosan: n = 2 (II qavat) uchun r = 0,53 n2 =.0,53 • 22 = 2,12Å n = 3 (III qavat) uchun r = 4,77Å ; n =4 (IV qavat) uchun r = 8,48Å kabi bo'ladi.
Atomning elektron tuzilishini yanada to'liqroq tasavvur etish uchun elektronning “to'lqin-zarracha” xususiyatini ifodalovchi Lui de Broyl va Shredinger tenglamalari, Geyzenbergning noaniqlikprinsiplarini bilish zarur. Har bir elektron qavatda elektron(lar)ning qanday joylashganligi va elektron qavatlaming tuzilishini aniq bilish uchun elektronlaming kvant sonlari, Gund qoidasi, Pauli qoidasi (prinsipi) bilan tanishib chiqish kerak.
