Le modèle de Sommerfeld a été proposé pour expliquer le spectre fin. Sommerfeld a prédit que les électrons tournent sur des orbites elliptiques ainsi que sur des orbites circulaires. Lors du mouvement d'électrons sur une orbite circulaire, le seul angle de révolution change tandis que la distance du noyau reste la même mais dans une orbite elliptique, les deux sont modifiés. La distance du noyau est appelée vecteur de rayon et l'angle de révolution prédit est l'angle azimutal.