玻尔兴高采烈地回到哥本哈根，迎接他的是一张张亲人的笑脸，还有玛格丽特深情的目光。玻尔此番重返故里的一个重要使命就是要和玛格丽特正式完婚。
在激扬悦耳的婚礼进行曲中，玻尔幸福地挽住了他的终生伴侣。事实证明，玛格丽特也是一位出色的女性。她不仅娴淑高雅，而且完全理解和支持丈夫的事业。玻尔早期的所有论文和信函不少出自她的手笔。
美满幸福的婚姻生活成了玻尔更加勤奋刻苦地钻研原子结构的推动力。这期间，他一边担任哥本哈根大学的教学任务，一边拼命挤时间搞科研。在玻尔面前，还有无数的问题，需要从各种可能的角度进行验证和重新加以考虑。
据说玻尔在氦原子之类的问题上遇到了严重的困难，他的理论还缺乏最基本的要素。
1913年初，可爱的汉森回到了哥本哈根。
汉森是一位著名的光谱学家，在德国物理学研究中心哥丁根学习一年半后，荣归故里。后来他成为哥本哈根大学的校长。
玻尔一见到汉森，就决定把自己关于原子奥秘的想法讲给汉森听。
汉森也是三句话不离本行，马上反问玻尔说：
“用你假设的这种有原子核和定态能量轨道电子包围的原子，能不能解释原子受到适当诱发时产生某些特殊谱线的现象呢？你应该注意一下瑞士物理学家巴尔末所发现、并由瑞典的里德伯加以发展的光谱的规律性。”
紧接着他还把巴尔末的发现解释给玻尔听。
汉森的提示，一下子使玻尔醒悟到，他所计算过的氢电子的第一、第二、第三级稳定状态，而稳定状态间的能量差就是巴尔末氢原子光谱中那些特殊谱线所决定的数字。
在这一瞬间的醒悟里，玻尔看出，光谱的谱线可能是电子突然释放出来的能量，它是在从一种稳定状态跳到另一种稳定状态时产生的。
玻尔的眼前豁然开朗，他有了一条全新的思路，全新的线索。他的眼光开始从原子的正常态扩大到了原子的激发态。从此，他的理论思维走上了迅速发展的道路，他的定态概念获得了新的特征，而定态间的跃迁这一概念也因此而呼之欲出了。这一事态的发展，后来被称为玻尔的“二月转变”。
对于光谱资料的细心考察和天才领悟，给玻尔的思维和理论带来了巨大的飞跃。他再接再厉，撰写了长篇论文《论原子和分子的组成》，经过多次征求卢瑟福的意见后，他说服讲求简练文体的卢瑟福，把这篇绝非简练的论文推荐给了英国期刊《哲学杂志》，但是卢瑟福提出的假设中存在电子从一定态向另一定态过渡时怎样决定自己的频率的困难，却只能保留下来，直到量子力学出现后才解决，这是玻尔理论的一大不足。
这篇论文分为三个部分分别刊登在杂志的第7、第9和第11期上。这就是在原子物理学中有划时代意义的“三部曲”。
在这篇著作中，玻尔所提供的绝不仅仅是什么氢原子理论或某种特定的、范围很小的细节理论；他摆在人们面前的是超出想象的、一望无垠的新世界的大致轮廓，为今后几十年微观物理学的发展制订了重要纲领。
他一开始就把各种各样的原子当成了研究对象，并且提出了将组建原理作为考虑问题的入门。
这个原理是说，设想一个带有电荷（e为电子电荷）的原子核一个一个地俘获电子，并把它们按次序束缚在条件允许的能量最低的态中，当这样俘获了z个电子以后，就能得到元素周期表上第z号元素的原子，由此就可望对周期表作出理论的诠释。
由于当时还绝无可能完全从理论上求出任意原子中多个电子的一切可能的定态，玻尔就采用了充分依靠经验资料的办法，而其中最重要的经验资料就是实验光谱学的数据和规律。
为了把这些数据和有关的原子模型联系起来，玻尔在他的论文的第一部分提出了两条主要假设：
1.体系在定态中的动力学平衡，可以借助于普通的力学来加以讨论，而体系在不同定态之间的过渡则不能在普通力学基础上予以处理。
2.后一种过程是由单频辐射的发射所伴随的，对于这种辐射来说，频率和发射的能量之间的关系式就是由普朗克理论所给出的。
这里所说的定态之间的“过渡”，后来改称“跃迁”，而跃迁这一概念更是完全超出于经典理论的框架之外的。
在上述基础上，玻尔相当成功地描述了氢原子和类氢离子的结构和性质，也初步探索了多电子原子的情况，甚至在第三部分中作出了考察某些分子的结构及形式的尝试。在整篇论文的结束语中，玻尔又把自己的基本观点归纳成了五条假设。
整个“三部曲”共71页，包含了丰富而独特的思想内容。除主要考虑了原子和分子的组成、能量及光谱以外，还涉猎了X射线、物质的放射性等问题。在那些顺便提到的问题中，也处处闪现着玻尔深刻的洞察力。
在关于原子中各环电子的排列中，他事实上已经不自觉地引用了类似不相容原理的想法。在关于放射性的论述中，他已经相当明确地谈到了卢瑟福实验室的几个人先后提出来的位移定律，这个定律是：元素放出一个毩粒子（氦原子核），则它在周期表中的位置提前两位；放出一个毬粒子（即电子），则它在周期表中后退一位。在关于分子结构的考虑中，他所描述的H2分子和CH4分子的模型已经和今天通用的模型颇多类似之处。
“三部曲”的问世，引起了当时的物理学界的很大注意，很多人认为玻尔的计算和推理是完全不符合逻辑的，甚至是“异想天开”的。但是，即使认为玻尔的理论是异想天开的人，也不得不承认“三部曲”在一些具体问题上所取得的突出成就，在未来发展方向上显示出令人鼓舞的前景。
人们常说时间是最好的老师。随着时间的推移，“三部曲”的一些预见被不断地证实，例如弗朗克和赫兹实验就证实它是正确的。物理学家们对“三部曲”的价值更是惊叹不已。沉默寡言的狄拉克曾经回忆道：
“当时，这一理论打开了我的眼界，使我看到了一个新的、非常奇妙的世界。”
金斯和爱因斯坦等也都先后对此作出高度评价，“三部曲”成了当时最有影响的原子理论。由于玻尔的理论是为了解释卢瑟福的原子模型的，因此，后来科学界有些人称之为“卢瑟福—玻尔原子模型”。
