בשנת 1905, י 'תומסון הציע את המודל הראשון של מבנה האטום, שלפיו הוא כדור טעון חיובי, שבתוכו יש חלקיקים עם מטען שלילי - אלקטרונים. הנייטרליות החשמלית של האטום הוסברה על ידי שוויון האשמות הכדור וכל האלקטרונים שלו.
תיאוריה זו הוחלפה בשנת 1911 על ידימודל פלנטרי שנוצר על ידי רתרפורד: במרכז כוכב הליבה, המהווה את עיקר האטום כולו, אלקטרונים וכוכבי לכת סובבים במסלולים סביבו. עם זאת, מאוחר יותר תוצאות הניסויים הטילו ספק בנכונות המודל הזה. לדוגמא, מהנוסחאות של רתרפורד הגיע כי מהירות התנועה של האלקטרונים והרדיוסים שלהם יכולים להשתנות ללא הרף. במקרה זה, נצפית פליטה רציפה על כל הספקטרום. עם זאת, תוצאות הניסוי מצביעות על ספקטרום קו של אטומים. יש גם כמה מחלוקות אחרות. בהמשך הציע נ 'בוהר מודל קוונטי של מבנה האטום. יש לשים לב למצב הקרקע והנרגש של האטום. מאפיין זה מאפשר, במיוחד, להסביר את ערכיותו של היסוד.
המצב הנרגש של אטום הואשלב ביניים בין המצב עם רמת אנרגיה אפסית ומעליו. זה מאוד לא יציב, ולכן חולף מאוד - משך המיליוני השנייה. המצב הנרגש של האטום מתרחש כאשר מועברת לו אנרגיה נוספת. לדוגמא, חשיפה לטמפרטורה ולשדות אלקטרומגנטיים יכולה להיות המקור שלה.
בצורה פשוטה, התיאוריה הקלאסית של מבנהאטום טוען כי חלקיקים בלתי ניתנים לחלוקה טעונים שלילית - אלקטרונים - סובבים סביב הגרעין במרחקים מסוימים במסלולים מעגליים. כל מסלול הוא לא קו, כפי שזה נראה, אלא "ענן" אנרגיה עם כמה אלקטרונים. בנוסף, לכל אלקטרון יש ספין משלו (מסתובב סביב צירו). רדיוס מסלולו של כל אלקטרון תלוי ברמת האנרגיה שלו, ולכן, בהיעדר השפעה חיצונית, המבנה הפנימי די יציב. הפרתו - המצב הנרגש של האטום - מתרחשת כאשר מועברת אנרגיה חיצונית. כתוצאה מכך, במסלולים האחרונים, שבהם כוח האינטראקציה עם הגרעין קטן, הסיבובים הזוגיים של האלקטרונים אינם מזווגים וכתוצאה מכך הם מועברים לתאים שאינם תפוסים. במילים אחרות, בהתאם לחוק שימור האנרגיה, המעבר של אלקטרון לרמות אנרגיה גבוהות יותר מלווה בקליטת קוונטים.
שקול את המצב הנרגש של אטום בדוגמה לאטום ארסן (As). הערכיות שלו היא שלוש. מעניין שערך זה נכון רק למקרה שהאלמנט נמצא במצב חופשי. מכיוון שהערכיות נקבעת על ידי מספר הסיבובים הלא מזוודים, ואז כאשר האטום מקבל אנרגיה חיצונית באזור המסלול האחרון, נצמד דה-זיווג עם מעבר החלקיק לתא חופשי. כתוצאה מכך המסלול משתנה. מכיוון שתתי האנרגיה של האנרגיה פשוט משנים מקומות, המעבר חזרה (רקומבינציה) למצב הקרקע של האטום מלווה בשחרור המקבילה לאנרגיה נספגת בצורת קוונטות. אם נחזור לדוגמת הארסן: בגלל השינוי במספר הסיבובים הלא מזוודים במצב הנרגש, ערכיות האלמנט מתאימה לחמישה.
מבחינה סכמטית, כל האמור לעיל הוא כדלקמןדרך: כאשר אטום מקבל חלק מאנרגיה מבחוץ, האלקטרונים החיצוניים נעקרים במרחק גדול יותר מהגרעין (רדיוס המסלולים גדל). עם זאת, מכיוון שהפרוטון נשאר בגרעין, הערך הכולל של האנרגיה הפנימית של האטום נהיה גדול יותר. בהיעדר אספקה רציפה של אנרגיה חיצונית, האלקטרון חוזר מהר מאוד למסלולו הקודם. במקרה זה, עודף האנרגיה שלה משתחרר בצורה של קרינה אלקטרומגנטית.
