1913年，丹麦物理学家玻尔利用量子化假设以及光子理论对氢原子的线状光谱做出了解释。
玻尔提出一个新的原子结构模型（见图4-1），此模型中，原子中电子的运行轨道是固定的，每一个轨道对应一个固定的能量，即轨道能量是量子化的。电子只能在确定的分立轨道上运行，此时并不辐射或吸收能量，只有当电子在各轨道之间跃迁时才有能量辐射或吸收。
另外，能量是以光子形式辐射或吸收的，辐射或吸收光子的能量就是两个跃迁轨道的能量之差，即，
图4-1 玻尔原子模型示意图
ΔE=hν
式中，ΔE是两个跃迁轨道的能量之差，也就是光子的能量；ν为光子的频率。
由于轨道能量是量子化的，所以辐射或吸收光子的能量也是量子化的，所对应光子的频率也是量子化的，因此，原子光谱的谱线是分离的而不是连续的。玻尔据此对氢原子光谱的波长分布规律作出圆满的解释，随后又得到多种渠道的实验验证。
现在看来，玻尔的原子模型还很不完备，比如“轨道”这种说法仍是经典的概念，实际上电子并没有固定的运动轨迹。另外它也只能解释氢原子（只含一个电子）的光谱，对多电子原子的光谱则会出现很大偏差。但不管怎么说，此模型提出了原子能量量子化的观点，这在当时已经属于巨大的进步，玻尔也因此获得了1922年的诺贝尔物理学奖。
尼尔斯·玻尔（Niels Bohr，1885—1962年），丹麦物理学家，“哥本哈根学派”的领军人物。1907年，玻尔以一篇论水的表面张力的论文获得了丹麦皇家科学院的金质奖章。1912年，玻尔来到了曼彻斯特在卢瑟福身边工作，开始研究原子结构问题。1913年，玻尔的长篇论文《论原子和分子的结构》分三期发表，他将普朗克常数和爱因斯坦的光量子理论运用到原子理论中，解释了氢原子的发射谱线，奠定了原子结构的量子理论基础。
1920年，玻尔在丹麦哥本哈根大学创立理论物理研究所，并亲自担任所长达40年。玻尔周围聚集了许多年轻有为的理论物理学家，如海森堡、泡利、狄拉克等，使这个研究所成为量子力学的研究中心。曾在该所工作过的科学家们日后建立了量子力学的“哥本哈根解释”（通常被称作“正统解释”）。“哥本哈根解释”形成于1925—1927年间，主要内容包括玻尔的对应原理和互补原理、海森堡的不确定原理、玻恩的波函数概率论解释、波函数坍缩等。