Многие люди знают об атомах только из школьных курсов, предполагая, что электроны, словно планеты вокруг солнца, вращаются вокруг ядра. Соответственно орбиты, по которым происходит вращения - это электронные орбитали. Но, согласно этой модели, электроны движутся по эллипсам, а следовательно у них меняется как направление так и величина скорости, значит не обошлось без ускорения. Электроны имеют отрицательный заряд, а ускоренно движущиеся заряженные частицы излучают э/м волны. Часть энергии будет постоянно утекать в виде излучения, и электрон будет терять скорость, а вскоре и вовсе упадет на ядро.
В начале 20-го века Датский физик-теоретик Нильс Бор выдвинул два основополагающих постулата, один из которых гласит, что атомы способны прибывать в стационарных (безизлучательных) состояниях. Выходит тогда нет никакого вращения электронов вокруг ядра? Вращение все же есть, но в особом квантовом смысле. Если мы приблизимся к ядру, и предположим, что мы можем видеть электроны, то мы все же не сможем увидеть электрон вращающийся вокруг ядра. Скорей всего мы увидим нечто похожее на это:
Эти замысловатые фигуры представляют собой решение уравнение Шредингера для атома водорода. Мы видим некоторую поверхность, которая ограничивает область, в которой вероятно нахождение электрона. Физики называют такие области вероятностными облаками. Внутри них есть некоторое распределение плотности вероятности обнаружения электрона. К сожалению, точное решение уравнения Шредингера можно найти только для атома водорода, для всего остального мы имеем лишь некоторые приближения, где-то очень хорошие, а где-то нет.