De acordo com a teoria eletromagnética clássica, os elétrons devem:

* irradiar energia eletromagnética quando acelerada. Esta é uma conseqüência fundamental das equações de Maxwell, que descrevem o comportamento dos campos elétricos e magnéticos. As cargas de aceleração produzem alterações de campos elétricos e magnéticos, que se propagam para fora como ondas eletromagnéticas.

* espiral no núcleo de um átomo devido a radiação. Como os elétrons estão se acelerando constantemente em sua órbita ao redor do núcleo (devido ao seu movimento circular), eles devem estar continuamente irradiando energia. Essa perda de energia faria com a órbita do elétron encolher, levando -o a espiral no núcleo.

* Emite um espectro contínuo de radiação. Isso ocorre porque os elétrons acelerados estão produzindo ondas eletromagnéticas com uma ampla gama de frequências.

No entanto, essas previsões da teoria eletromagnética clássica não são observadas na realidade:

* Os átomos são estáveis. Os átomos não entram em colapso devido a elétrons em espiral no núcleo.
* Os átomos emitem comprimentos de onda específicos e discretos da luz. Isso é conhecido como espectros de linha e contradiz a previsão clássica de um espectro contínuo.

Essas discrepâncias levaram ao desenvolvimento da mecânica quântica, que fornece uma descrição mais precisa do comportamento atômico. Aqui estão algumas diferenças importantes entre as descrições clássicas e quânticas dos elétrons:

* Níveis de energia quantizados: Na mecânica quântica, os elétrons ocupam níveis específicos de energia dentro de um átomo, em vez de irradiar continuamente energia. Eles só podem fazer a transição entre esses níveis absorvendo ou emitindo fótons de energias específicas.
* Dualidade da partícula de onda: Os elétrons exibem propriedades semelhantes a ondas, o que significa que podem ser descritas por uma função de onda de probabilidade, que descreve a probabilidade de encontrar o elétron em um local e hora específicos. Essa função de onda é quantizada e os valores permitidos correspondem aos níveis discretos de energia.
* Princípio da incerteza: É impossível conhecer simultaneamente a posição e o momento de um elétron com precisão perfeita. Esse princípio introduz a difusão inerente à descrição do movimento dos elétrons, impedindo que ele espirre no núcleo.

Portanto, embora a teoria eletromagnética clássica forneça uma estrutura útil para entender muitos fenômenos, é insuficiente explicar o comportamento dos elétrons em átomos. A mecânica quântica é necessária para entender completamente a natureza estável dos átomos e a natureza discreta de sua luz emitida.