Важную роль в познании структуры вещества сыграли открытия XIX века. Исследование тонкой структуры эмиссионных спектров и спектров поглощения натолкнуло ученых на мысль о их связи со строением атомов веществ. Открытие радиоактивности показало, что некоторые атомы нестабильны, изотопы и могут самопроизвольно превращаться в новые атомы (радон — «эманация»).