Однако после открытия Резерфордом в 1911 г. атомных ядер, открытия, которое таким неожиданным образом завершило поиски адекватной модели атома, пришлось оставить все надежды на достижение этой цели с помощью соответствующих предположений о природе внутриатомных сил. В то время как ядерная модель атома с самого начала служила безошибочной путеводной нитью в раскрытии удивительных явлений радиоактивности и превращений элементов, её неудовлетворительность в применении к спектральным явлениям — поскольку речь шла о классической основе электронной теории — была столь очевидной, что сразу же наводила на мысль о необходимости радикального отхода от обычных представлений электродинамики. Это привело к попытке исходить при решении проблемы спектров испускания из совершенно нового принципа, не укладывавшегося в рамки классической физики, который впервые выразился в открытии Планком кванта действия и в руках Эйнштейна продемонстрировал свою плодотворность при объяснении им законов фотоэффекта. В то время как эта точка зрения позволила дать немедленное объяснение комбинационного принципа Ридберга—Ритца, которым описываются закономерности спектральных серий и который не поддавался никакой классической интерпретации, в течение долгого времени не существовало возможности достигнуть ясного понимания аномального эффекта Зеемана. Таким образом, прежде всего создавалось впечатление, что ни более простые попытки создания квантовой теории строения атомов, исходившие из ограниченной применимости классических представлений, ни постепенно вырабатываемые квантовомеханические методы, столь могущественные во многих других случаях, не оставляют больше возможности объяснить в рамках классической теории любой тип зеемановского расщепления за исключением нормального лоренцевского триплета. Совпадение между результатами, полученными с помощью этих методов при изучении эффекта Зеемана, и выводы обычной электронной теории, нашедшие свое выражение в известной теореме Лармора, представляли собой совершенно определённый пример так называемого принципа соответствия, намечавшего путь, по которому классические понятия, несмотря на присущие им ограничения, могут быть включены в построение квантовой теории.
Именно эта ситуация и стимулировала более тщательное изучение зеемановского расщепления, которое помимо всего прочего открывало возможность полного анализа этого расщепления на основе общего комбинационного принципа спектральных линий — в согласии с фундаментальными постулатами квантовой теории строения атомов. По существу правильность этого анализа, проведённого главным образом трудами Зоммерфельда и Ланде, в наиболее чёткой форме была подтверждена превосходными экспериментами Штерна и Герлаха по отклонению молекулярного пучка в магнитном поле, а также и исследованием других замечательных магнито-механических эффектов, предсказанных Ричардсоном, Эйнштейном и де Гаазом и, наконец, Барнеттом. Вся эта работа постепенно подготовила основу для последующего фундаментального отхода от классической электронной теории, воплощённого в идее спина электрона. Это новое продвижение началось с установления общего принципа исключения, к которому пришёл Паули в процессе анализа эффекта Пашена—Бака. В результате оно получило предварительное завершение за счёт введения в атомную теорию Уленбеком и Гаудсмитом образного представления о вращающемся электроне с внутренним магнитным моментом. Эта идея в духе принципа соответствия открыла возможность не только удивительно просто интерпретировать наиболее существенные характерные черты аномального эффекта Зеемана, но также и объяснить переход от него к нормальному триплету — по мере возрастания магнитного поля. Последовательное решение проблемы электронного спина было дано в конце концов остроумной теорией Дирака, которая в то же самое время привела к наиболее замечательному завершению электронной теории, выразившемуся в предсказании возможности возникновения — при соответствующих условиях —пар противоположно заряженных электронов. Эта идея получила в дальнейшем блестящее экспериментальное подтверждение.