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湯姆孫模型

1897年，約瑟夫·湯姆孫突破性地從陰極射線中，發(fā)現(xiàn)了電子的存在。在這歷史性的大發(fā)現(xiàn)之后，他認識到原子的道爾頓模型是錯誤的，原子可以分割；原子有帶著負電荷的電子，可以從原子中移開。1904年，湯姆孫設計了原子的梅子布丁模型。這模型是由許多電子（那時，湯姆孫稱之為粒子。雖然 喬治·斯托尼 （ 英語 ： George Johnstone Stoney ） 已建議稱呼帶負電荷的粒子為 電子 。），電平衡地懸浮移動于帶正電荷的濃湯或云球里，就好像帶負電荷的梅子分布于帶正電荷的布丁里．這些粒子被認為分布于幾個同心圓球面。

湯姆孫的論文發(fā)表於哲學雜志的1904年3月刊，那時候最權威的英國科學期刊。湯姆孫闡明 ：

在湯姆孫模型里，自由的移動于正價的布丁或云球之間的電子，為了要維持穩(wěn)定平衡，會自動地移動于一個圓球面。這圓球面是一系列同心的圓球面中間的一個。假若，一個電子往外移動，離開圓球面，它會感覺到有一股力量將它往球心拉引，因為，在它所處的球面，內(nèi)部會有更多量的正電荷（參閱高斯定律）。所以，它必定會穩(wěn)定的移動于同一個圓球面。另外，電子與電子之間的排斥作用也提供了更多穩(wěn)定效應。

每一個圓球面有其伴隨的能量。電子從一個圓球面往內(nèi)躍遷至另一個圓球面，會釋放能量，因而會產(chǎn)生光譜。湯姆孫嘗試將模型計算結果匹配幾個重要的譜線，可是并沒有得到顯著的成功。雖然如此，湯姆孫模型（還有1904年長岡半太郎的半太郎模型，一個從麥克斯韋的土星環(huán)穩(wěn)定理論得到的點子 ，模擬土星環(huán)的原子模型。）預告了后來更成功的，太陽系統(tǒng)似的玻爾模型。

盧瑟福模型

1909年，在歐尼斯特·盧瑟福的指導下，漢斯·蓋革和 歐內(nèi)斯特·馬士登 （ 英語 ： Ernest Marsden ） 發(fā)射阿爾法粒子射束于很薄很薄，只有幾個原子厚度的金箔紙。這就是著名的盧瑟福散射 。假若梅子布丁模型是正確的，由于正電荷完全均勻地散開，而不是集中于一個原子核，庫侖位勢的變化不會很大，通過這位勢的阿爾法粒子，其移動方向應該只會有小角度改變。

然而，他們得到的實驗結果與梅子布丁模型預測的結果不同，大約每8000個阿爾法粒子，就有一個粒子的移動方向會有很大角度的改變（超過90°）；而其它粒子都徑直通過位勢，方向沒有任何改變。因此，湯姆森的梅子布丁模型被拋棄。

1911年，歐尼斯特·盧瑟福發(fā)表了盧瑟福模型 ，大多數(shù)的質量，都集中于一個很小的正價區(qū)域（原子核）；電子則包圍在區(qū)域的外面。當一個（正價）阿爾法粒子移動到非常接近原子核，它會被很強烈的排斥，以大角度反彈。原子核的小尺寸解釋了為什么只有少數(shù)的阿爾法粒子被這樣排斥。

玻爾模型

1913年，尼爾斯·玻爾發(fā)表了玻爾模型。在原子內(nèi)部，電子環(huán)繞著原子核作軌道運動，就像行星環(huán)繞著恒星作軌道運動。

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