Teori Mekanika Kuantum

Walaupun teori Bohr telah melukiskan struktur atom cukup detil, namun masih ada sesuatu yang hilang. Untuk ini perlu kiranya ditinjau kembali mengenai sifat cahaya. Para ilmuwan selalu saja mendapat kesulitan dalam melukiskan sifat karakteristik cahaya. Banyak percobaan dengan jelas menunjukkan bahwa cahaya bersifat gelombang, tetapi pada percobaan lain menunjukkan bahwa cahaya bersifat sebagai partikel (yang nantinya dikenal sebagai aliran foton yang membawa paket-paket energi atau sejumlah energi diskret terkuantisasi), sebagaimana terjadi pada berbagai jenis gejala.

Dari perbandingan gejala-gejala tersebut dapat dipertimbangkan bahwa sifat cahaya atau energi radiasi secara umum berhubungan dengan sifat gelombang dan sifat partikel atau sering dikenal sebagai dualisme cahaya yaitu sifat gelombang partikel. Dalam hal seperti ini, sejumlah asumsi kemudian merupakan dasar pengembangan teori kuantum dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Atom-atom berkelakuan sebagai osilator, menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi gelombang yang karakteristik bagi atom yang bersangkutan.
2. Energi tidak dibawa oleh gelombang itu sendiri melainkan oleh foton yang kecepatan alirnya diberikan oleh intensitas gelombang yang bersangkutan.
3. Kecepatan pancaran gelombang oleh osilator-osilator menentukan peluang pancaran foton oleh sumbernya.

Ketiga asumsi tersebut dapat diringkas dalam bentuk kuantum asli seperti yang diusulkan oleh Max Planck, yaitu bahwa osilator-osilator memancarkan energi dalam bentuk kelipatan integral dari paket energi basis (yaitu foton) sebagai:

E = nhv

dengan:
n = bilngan kuantum atau diskret
v = frekuensi osilator).