1、盧瑟福行星模型的困難 - 原子的穩定性。
電子是構成原子的一部分，
被發現並證實以後，
關於原子內部的結構圖像模型，
在二十世紀初，
成了物理學研究的一個熱點。
物質通常是電中性的，
發現物質中有帶負電的電子,足見原子中還有帶正電的部分；
英國物理學家盧瑟福(1871~1937)， 通過α粒子為物質所散射的研究， 無可辯駁的論證了原子的核模型， 因而一舉把原子結構的研究引上了正確的軌道， 於是他被譽為原子物理學之父。 於1908年獲諾貝爾化學獎。
盧瑟福核式結構模型 “行星”模型: 原子中心有一個極小的原子核， 它集中了全部正電荷和幾乎所有的品質， 所有電子都分佈在它的周圍。 這種情況類似於“行星”， 所以這種模型也稱為”行星”模型。
重要意義是提出了原子的核式結構， 即提出了以核為中心的概念 ， 從而將原子分為核外與核內兩個部分。
然而行星模型無法解釋原子的穩定性—按經典理論，
此時， 盧瑟福的行星模型無法解釋原子的穩定性。
2. 玻爾提出原子的量子態
盧瑟福的學生玻爾提出了定態的假設， 他認為， 氫原子中的一個電子繞原子核作圓周運動(經典軌道)， 服從一個硬性的規定：電子只能處於一些分立的軌道上， 它只能在這些軌道上繞核轉動， 且不產生電磁輻射。 這就是玻爾的定態條件。
這裡的硬性規定能否成立， 主要看實驗現象與理論是否一致。 玻爾理論完美解釋了氫原子光譜和類氫光譜， 證實了假設的成立。
3、電子的波粒二象性和不確定原理
德布羅意提出物質波理論， 也就是物質具有波粒二象性後， 人們通過實驗首先證實了電子具有波動性。
隨後海森堡提出了不確定公式， 也就是粒子的動量與位置這兩個變數的乘積大於某個常數。
兩個不確定關係意思即， 如果一個量完全確定， 另一個量就完全不確定量的。 事實上因為波粒二象性， 使得粒子在客觀上不能同時具有確定的座標和動量。
4、用不確定關係很容易證明電子不能落入核內。
玻爾的原子理論不能解釋作加速運動的電子， 為什麼不輻射能量而落入核內。 海森堡的不確定關係對此作了回答。
隨著電子離核越來越近， 即r越來越小， 它將從原子的線度（0.1nm）過渡到原子核的線度（1fm）。 依照不確定關係， 電子的動量將越來越不確定， r越來越小,電子的平均動能將越來越大。 例如， 電子的運動範圍r從0.1nm到3fm時， 它的平均動能約從10 eV量級增大到1 GeV量級。
事實上， 電子根本不可能有這麼大的能量， 因此電子完全沒有可能靠近原子核， 更別談掉入原子核內了， 原子核裡只有中子和質子的存在。
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