Elektrón na svojej obežnej dráhe udržuje elektrostatickú silu, ktorá ju priťahuje k jadru. Tento princíp je založená na Coulombovom zákone. Výraz pre jednotlivé energetické hladiny možno odvodiť, ako celková energia príslušného elektrónu v akomkoľvek stave, je danná súčtom jeho kinematickej a potenciálnej energie:
E=Ek +Ep=mv 2/2 - Ze2/4π ε0 r .
V skutočnosti však elektrón neobieha okolo stacionálneho bodu predstavovaného stredom protonu, skôr okolo ťažiskovej sústavy protón-elektrón. Existuje oblasť fyziky, v ktorej sa objavujú celé čísla prírodzeným spôsobom, je to riešenie rovníc pre vlnenie v ustálenom stave. Táto skutočnosť poskytla účinný podnet pre ďalší veľký pokrok vo fyzikálnej teórii, vznikla myšlienka, že elektróny - a vlastne všetky hmotné častice – majú vlnové vlastnosti. Žiareniu prisúdili ako aj korpuskulárny charakter, tak aj vlnový charakter. Elektrónové vlny sa pohybujú okolo jadra. Sú tam stacionárne vlny a vlnová dĺžka mierne zaniká na vplyv interferencie. (Obvod elektrónového orbitu je celým násobkom vlnovej dlžky elektrónovej vlny). Nie je vyriešený podnet, čo vedie k tomu, že sa vlna počas interferencie ruší a predpokladaný stav preto vôbec neexzistuje. Interferencia vlnení je skladanie dvoch, alebo viacerých vlnení tak, že okamžitá výchylka každého bodu, do ktorej sa vlnenia dostali, sa rovná vektorovému súčtu okamžitých výchyliek jednotlivých vlnení. Interferencia vlnení je jav pomerne komplikovaný, a charakteristické pre každé vlnenie. Často je kritériom pri rozhodovaní o tom, či istý fyzikálny jav má, alebo nemá vlnovú povahu. Vlnenia, ktorých fázový rozdiel sa časom mení, sa nazývajú koherentné
( lat.cohaerens - súvisiace ). V bodovom rade vznikne interferenciou stojaté vlnenie dvoch proti sebe postupujúcich vlnení s rovnakou amplitúdou a frekvenciou, ak smery kmitov oboch vlnení sú rovnobežné. V stojatom vlnení je vzdialenosť susedných uzlov λ/2, vzdialenosť susedných kmitov tiež λ/2, najmenšia vzdialenosť uzla a kmitu λ/4. Ak majú elektróny vlnové vlastnosti, tak elektrónová vlna o vlnovej dĺžke 10-2 nm by mala vo výskytu s kryštálovou štruktúrou vyvolať praktický určité pohybové javy ako vlny röntgenového žiarenia. Prvé pokusy v tomto smere previedli dve skupiny pracovníkov, ktoré sa podelili o Nobelovú cenu, ktorú získali. Jeden z difračných obrázkov získaných Thomsonom pri prechode elektrónového lúču tenkou zlatou fóliou. Tieto výskumy jasne poukázali vlnovú povahu elektrónov. Difrakčný diagram bol nedávno získaný difrakciou elektrónov na tenkom chrómovom filmu.