ラザフォードの原子核と電子のモデルは、
トムソンの「ブドウパン型」原子モデルより、
具体的に説明することができましたが、
ひとつ物理学者が困っていたのが、
古典力学の考え方で、原子核と電子の運動を計算すると、
理論的には、光（電磁波）を放出しながら回転する電子は、
どんどん運動エネルギーを失っていき、
最終的は、プラスとマイナスが引き合って、
原子核の中に電子が飛び込んで原子が崩壊してしまうはずだ、
ということでした。（しかしそうなっていません）
なぜ、電子が長期にわたって、安定して原子核の周囲を巡り、
原子の構成が保たれているのか？
そしてどのような形式で、原子核の周囲を電子が動いているか？
これを明らかにしたのが、ニールス・ボーアです。
ボーアは、実際にはアインシュタインよりも、
遥かに量子力学の構造を理解しており、
（アインシュタインは、ボーア・量子論を否定しようとして
無駄な努力をしてしまった可能性があります）
今日の量子力学の根本的な基礎を築いた
偉大な物理学者であるといえます。
ボーアは、電子が原子内で無秩序にあるわけではなく、
ある一定の軌道に沿って、周っているとしました。
そして、その軌道にはそれぞれエネルギーの準位（energy level）があり、
内側の軌道は、エネルギー値が低く、
外側の軌道になるにつれてエネルギー値が高くなるとしました。
そして電子は、軌道を上がるときには光を吸収し、
軌道を下るときには、光を放出するとしました。
これは、原子のスペクトルが、
なぜとびとびの値を取るのかの説明にもなりました。
（実際には電子は、綺麗な軌道上ではなく、
電子雲という姿で飛び回っています。）
（そして、電子の数によって複雑な電子軌道と電子配置を形成していきます）
電子のエネルギー準位（スローン・ディジタル・スカイ・サーベイ）
ボーアの深い先見性の特徴は、
古典力学（ニュートン力学）と量子（特に電子）力学に、
共通性があるものの、
一方で、人間の通常の理解を超えた仕組みが、
原子核内の微細な世界で起こっていることを理解していたということです。
（そしてその量子の世界の法則を明らかにしようとしました。）
ボーアの量子力学（現代物理学）への貢献は、
・古典力学（目に見える物理）と量子力学（微細な粒子の世界）の
橋渡しをした柔軟な考えを提示したこと
・マックス・プランクの量子仮説（エネルギーの量子化）と
アインシュタインの光量子化説（光・電磁波の量子化）を参考にして、
電子軌道についても、エネルギー順位（量子化）を持つことを提言したこと
・後にコペンハーゲン学派と呼ばれる、量子力学の発展的なグループを
育てたこと
・アインシュタインの量子力学批判に対し、先頭に立って学説を守り、
発展に寄与したこと
・東洋哲学を高く評価し、量子力学と融合させようとしていたこと
・危険な原子力開発と原爆の使用を察知し、
これを中止させようと尽力したこと
です。
Bohr
ボーアの量子条件 - Wikipedia
ボーアの条件が提唱される前の古典電磁気学の法則としては、「加速度運動する荷電粒子は電磁波を放射する」とされていた。原子核の周囲を回る電子は、電荷間に働くクーロン力によって原子核からの引力を受けて加速度運動をしている。
電磁気学の法則によれば、「電子は自身の運動エネルギーを連続的に電磁波として放射後、失った運動エネルギーの分だけ急速に原子核に引き寄せられる」はずだった。しかし、現実には原子核の周囲を回る電子は電磁波も放射せず、原子核に落ち込むことなく運動を続けていた。その現実から、「どのようなメカニズムが電子を安定させているか」が古典電磁気学及び、物理学の大きな問題だった。
1913年 ニールス・ボーアはこの矛盾を解決する為、いくつかの仮説を立て、この電子の運動を説明する原子模型を提示した。ボーアの条件により、「電子は原子核の周囲を回るときには、特定の軌道しかとることが出来ない」と結論づけられる。これを原子軌道という。
「最も内側の原子軌道を回る電子はそれ以上原子核に近づけない」その為、原子核にそれ以上吸い寄せられる・近付くこともなく安定した軌道を回ることが出来る。また、 軌道に応じて電子のエネルギーの値が決まるとすると、電子は特定の離散的なエネルギー準位しか実現出来ないことになると考えた。
電子が別の軌道に移るときは、エネルギー準位の差と同じエネルギーを与えられるか放出しなければならない。これは、「原子はなぜ特定の波長の電磁波だけを放出したり吸収したりするのか」という疑問をうまく説明するものであった。
Bohr's Model of Atom
エネルギー準位 - Wikipedia
エネルギー準位（―じゅんい、energy level）とは、束縛された（即ち空間的に閉じ込められた）量子力学的な系や粒子がとり得る離散的なエネルギーのことである。これは古典的な粒子が任意のエネルギーをとりうることとは対照的である。この用語は原子や分子中の電子（原子核の電場に束縛されている）のエネルギー準位に対してもっともよく用いられる。エネルギー準位をもった系のエネルギースペクトルは「量子化されている」とよばれる。
Niels Bohr
ニールス・ボーア - Wikipedia
ニールス・ヘンリク・ダヴィド・ボーア（Niels Henrik David Bohr, 1885年10月7日 - 1962年11月18日）は、デンマークの理論物理学者。量子論の育ての親として、前期量子論の展開を指導、量子力学の確立に大いに貢献した。
マックス・プランクの量子仮説をラザフォードの原子模型に適用して、1913年にボーアの原子模型を確立した。1921年にコペンハーゲンに理論物理学研究所（ニールス・ボーア研究所）を開き、外国から多くの物理学者を招いてコペンハーゲン学派を成することになる。原子物理学への貢献により1922年にノーベル物理学賞を受賞。アルベルト・アインシュタインが量子力学に反対するようになると、尊敬するアインシュタインとも論争を続けて説得しようとした。
Structure of the Atom 4: The Bohr Model
電子殻 - Wikipedia
電子殻（でんしかく、英: Electron shell）は、原子構造の模型において、原子核を取り巻く電子軌道の集まりをいう。電子殻は主量子数 （n = 1, 2, 3,） ごとに複数の層を構成しているとみなされ、エネルギー準位の低い方からK殻・L殻・M殻・N殻・O殻・P殻…と呼ばれている。電子は、量子数の小さい電子殻から順に入ることになっている。このため電子殻の数は、元素によってそれぞれ異なり、元素の周期を決定する要素となる。それぞれの原子の最も外側の電子殻の電子を最外殻電子ともいい、しばしば価電子の役割をする。
Niels Bohr s Atomic Model
トムソンの「ブドウパン型」原子モデルより、
具体的に説明することができましたが、
ひとつ物理学者が困っていたのが、
古典力学の考え方で、原子核と電子の運動を計算すると、
理論的には、光（電磁波）を放出しながら回転する電子は、
どんどん運動エネルギーを失っていき、
最終的は、プラスとマイナスが引き合って、
原子核の中に電子が飛び込んで原子が崩壊してしまうはずだ、
ということでした。（しかしそうなっていません）
なぜ、電子が長期にわたって、安定して原子核の周囲を巡り、
原子の構成が保たれているのか？
そしてどのような形式で、原子核の周囲を電子が動いているか？
これを明らかにしたのが、ニールス・ボーアです。
ボーアは、実際にはアインシュタインよりも、
遥かに量子力学の構造を理解しており、
（アインシュタインは、ボーア・量子論を否定しようとして
無駄な努力をしてしまった可能性があります）
今日の量子力学の根本的な基礎を築いた
偉大な物理学者であるといえます。
ボーアは、電子が原子内で無秩序にあるわけではなく、
ある一定の軌道に沿って、周っているとしました。
そして、その軌道にはそれぞれエネルギーの準位（energy level）があり、
内側の軌道は、エネルギー値が低く、
外側の軌道になるにつれてエネルギー値が高くなるとしました。
そして電子は、軌道を上がるときには光を吸収し、
軌道を下るときには、光を放出するとしました。
これは、原子のスペクトルが、
なぜとびとびの値を取るのかの説明にもなりました。
（実際には電子は、綺麗な軌道上ではなく、
電子雲という姿で飛び回っています。）
（そして、電子の数によって複雑な電子軌道と電子配置を形成していきます）
電子のエネルギー準位（スローン・ディジタル・スカイ・サーベイ）
ボーアの深い先見性の特徴は、
古典力学（ニュートン力学）と量子（特に電子）力学に、
共通性があるものの、
一方で、人間の通常の理解を超えた仕組みが、
原子核内の微細な世界で起こっていることを理解していたということです。
（そしてその量子の世界の法則を明らかにしようとしました。）
ボーアの量子力学（現代物理学）への貢献は、
・古典力学（目に見える物理）と量子力学（微細な粒子の世界）の
橋渡しをした柔軟な考えを提示したこと
・マックス・プランクの量子仮説（エネルギーの量子化）と
アインシュタインの光量子化説（光・電磁波の量子化）を参考にして、
電子軌道についても、エネルギー順位（量子化）を持つことを提言したこと
・後にコペンハーゲン学派と呼ばれる、量子力学の発展的なグループを
育てたこと
・アインシュタインの量子力学批判に対し、先頭に立って学説を守り、
発展に寄与したこと
・東洋哲学を高く評価し、量子力学と融合させようとしていたこと
・危険な原子力開発と原爆の使用を察知し、
これを中止させようと尽力したこと
です。
Bohr
ボーアの量子条件 - Wikipedia
ボーアの条件が提唱される前の古典電磁気学の法則としては、「加速度運動する荷電粒子は電磁波を放射する」とされていた。原子核の周囲を回る電子は、電荷間に働くクーロン力によって原子核からの引力を受けて加速度運動をしている。
電磁気学の法則によれば、「電子は自身の運動エネルギーを連続的に電磁波として放射後、失った運動エネルギーの分だけ急速に原子核に引き寄せられる」はずだった。しかし、現実には原子核の周囲を回る電子は電磁波も放射せず、原子核に落ち込むことなく運動を続けていた。その現実から、「どのようなメカニズムが電子を安定させているか」が古典電磁気学及び、物理学の大きな問題だった。
1913年 ニールス・ボーアはこの矛盾を解決する為、いくつかの仮説を立て、この電子の運動を説明する原子模型を提示した。ボーアの条件により、「電子は原子核の周囲を回るときには、特定の軌道しかとることが出来ない」と結論づけられる。これを原子軌道という。
「最も内側の原子軌道を回る電子はそれ以上原子核に近づけない」その為、原子核にそれ以上吸い寄せられる・近付くこともなく安定した軌道を回ることが出来る。また、 軌道に応じて電子のエネルギーの値が決まるとすると、電子は特定の離散的なエネルギー準位しか実現出来ないことになると考えた。
電子が別の軌道に移るときは、エネルギー準位の差と同じエネルギーを与えられるか放出しなければならない。これは、「原子はなぜ特定の波長の電磁波だけを放出したり吸収したりするのか」という疑問をうまく説明するものであった。
Bohr's Model of Atom
エネルギー準位 - Wikipedia
エネルギー準位（―じゅんい、energy level）とは、束縛された（即ち空間的に閉じ込められた）量子力学的な系や粒子がとり得る離散的なエネルギーのことである。これは古典的な粒子が任意のエネルギーをとりうることとは対照的である。この用語は原子や分子中の電子（原子核の電場に束縛されている）のエネルギー準位に対してもっともよく用いられる。エネルギー準位をもった系のエネルギースペクトルは「量子化されている」とよばれる。
Niels Bohr
ニールス・ボーア - Wikipedia
ニールス・ヘンリク・ダヴィド・ボーア（Niels Henrik David Bohr, 1885年10月7日 - 1962年11月18日）は、デンマークの理論物理学者。量子論の育ての親として、前期量子論の展開を指導、量子力学の確立に大いに貢献した。
マックス・プランクの量子仮説をラザフォードの原子模型に適用して、1913年にボーアの原子模型を確立した。1921年にコペンハーゲンに理論物理学研究所（ニールス・ボーア研究所）を開き、外国から多くの物理学者を招いてコペンハーゲン学派を成することになる。原子物理学への貢献により1922年にノーベル物理学賞を受賞。アルベルト・アインシュタインが量子力学に反対するようになると、尊敬するアインシュタインとも論争を続けて説得しようとした。
Structure of the Atom 4: The Bohr Model
電子殻 - Wikipedia
電子殻（でんしかく、英: Electron shell）は、原子構造の模型において、原子核を取り巻く電子軌道の集まりをいう。電子殻は主量子数 （n = 1, 2, 3,） ごとに複数の層を構成しているとみなされ、エネルギー準位の低い方からK殻・L殻・M殻・N殻・O殻・P殻…と呼ばれている。電子は、量子数の小さい電子殻から順に入ることになっている。このため電子殻の数は、元素によってそれぞれ異なり、元素の周期を決定する要素となる。それぞれの原子の最も外側の電子殻の電子を最外殻電子ともいい、しばしば価電子の役割をする。
Niels Bohr s Atomic Model
