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La première de ces règles énonçait que toutes les trajectoires circulaires
n'étaient pas accessibles à l’électron de l’atome. Seules certaines, appelées
stationnaires étaient possibles. Les orbites stationnaires étaient telles que
le moment cinétique de l’électron y prenait une valeur égale à un multiple
entier de la constante de Planck. Compte tenu de la relation qui existait
entre le rayon d’une orbite et la vitesse à laquelle elle était parcourue, cette
condition sur les valeurs du moment cinétique suffisait à déterminer le
rayon des orbites stationnaires, et l’énergie de l’atome dépendait de
chaque orbite. La deuxième règle stipulait que, lorsqu’il se trouvait sur une
orbite stationnaire, l’électron ne rayonnait pas ; il n’émettait une onde élec-
tromagnétique que lorsqu’il passait d’une orbite à une autre.
La fréquence qu’il émettait alors était égale au quotient, par la cons-
tante de Planck, de la différence d’énergie entre les deux orbites. Cette
règle, qui était en contradiction avec la théorie de l’électro-magnétisme
classique, était par contre en accord avec les résultats de la spectroscopie,
et elle coïncidait avec la formule élaborée en 1885 par Jakob Balmer.
Cette formule donnait déjà avec précision le spectre de l’hydrogène, c’est-
à-dire les fréquences des raies lumineuses émises par ce gaz.

Mais Bohr n’avait pas résolu de manière directement quantique sa des-
cription de l’atome, même si elle avait pu être reprise utilement par la méca-
nique quantique. Le modèle de Bohr avait utilisé des concepts de mécanique
classique, comme la trajectoire, que ne reconnaissait pas la physique quan-
tique, et les résultats s'étaient rejoints. La mécanique quantique, élaborée de
1920 à 1930 en partant d’un nombre limité de postulats, ayant permis de
vérifier des résultats expérimentaux déjà connus, elle avait ensuite recoupé
les résultats de la mécanique classique quand elle était appliquée à des corps
de taille macroscopique. Elle fut donc de plus en plus suivie.
Il faut pourtant admettre que cette mécanique quantique avait de quoi
sembler étrange. Le bon sens commun ne préparait pas à la comprendre.
Une des implications surprenantes de cette mécanique est que, alors qu’on
ne pouvait définir des propriétés naturelles que lorsqu’on pouvait les obser-
ver, lorsqu’on voulait observer un système quantique, on utilisait un instru-
ment de mesure dont l’utilisation le perturbait.
Imaginons que nous voulions étudier le mouvement d’une boule de
billard : pour suivre sa position et sa vitesse, il faut suffisamment l’éclai-
rer, et en physique classique, même si l’on utilise des projecteurs puis-
sants, le faisceau lumineux ne freine pas la boule. Mais il n’en va plus de
même lorsqu’on observe un atome dans des conditions quantiques.

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