Mekanika kuantum
Teori kuantum juga memberikan deskripsi akurat bagi banyak fenomena yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan, seperti radiasi benda-hitam dan stabilitas orbital elektron pada atom. Ilmu ini juga memberikan gambaran pada banyak sistem biologi seperti reseptor bau dan struktur protein. Penelitian terbaru mengenai fotosintesis telah memberikan bukti bahwa korelasi kuantum memainkan peranan penting pada proses dasar pada tanaman dan banyak organisme lainnya. Fisika klasik seringkali juga dapat memberikan perkiraan yang baik seperti fisika kuantum, umumnya pada kasus dengan partikel jumlah besar atau bilangan kuantum besar. Karena perumusan klasik jauh lebih sederhana dan mudah untuk dihitung daripada perumusan kuantum, perkiraan klasik digunakan dan lebih dipilih ketika sebuah sistem cukup besar untuk menjadikan efek mekanika kuantum menjadi kecil.
Pengantar mekanika kuantum
Bohr menuliskan teori bahwa momentum sudut sebuah elektron, , dikuantisasi menjadi:
dengan adalah bilangan bulat dan adalah konstanta Planc. Dimulai dari asumsi ini, hukum Coulomb dan persaman gerak melingkar menunjukkan bahwa elektron dengan satuan momentum sudut akan mengorbit proton pada jarak menurut persamaan
dengan adalah konstanta Coulomb, adalah massa elektron dan adalah muatan sebuah elektron.
Agar sederhana maka ditulis menjadi
dengan , disebut radius Bohr, sama dengan 0.0529 nm.
Radius Bohr adalah radius orbit terkecil yang diperbolehkan.