En 1913, le physicien danois Niels Bohr (1885-1962) introduit plusieurs postulats pour rendre le modèle de l'atome compatible avec les observations du spectre de l'hydrogène.

• Premier postulat : Les électrons décrivent des orbites circulaires stables, c'est-à-dire qu'une fois sur une de ces orbites, un électron ne rayonne aucune énergie électromagnétique et peut y rester indéfiniment. Ces orbites sont dites stationnaires.

  A chacune d'elles correspond une énergie bien définie de l'électron, appelée niveau d'énergie de l'électron. Celle-ci, de valeur négative, indique que le système noyau-électron est lié.

• Deuxième postulat : Un électron peut passer d'une orbite stable à une autre, c'est-à-dire d'un niveau d'énergie à un autre, par absorption ou émission d'un quantum d'énergie hν encore appelé photon.
  • L'absorption d'un photon fait ainsi passer l'électron d'une orbite basse (proche du noyau) d'énergie faible à une orbite haute (loin du noyau) d'énergie plus élevée.
  • L'émission d'un photon correspond à l'opération inverse : l'électron passe d'une orbite éloignée de haute énergie à une orbite proche du noyau de plus basse énergie, le surplus d'énergie étant expulsé sous forme d'un photon.

  Ceci explique pourquoi on observe un spectre d'absorption et un spectre d'émission et pourquoi ces deux spectres ont des raies de mêmes longueurs d'onde.

Dans cette animation, ce concept est étendu à l'atome de mercure.