Едно от най-важните места в научното възприятие на съвременния свят е заето от т. нар. квантова теория. Тя се основава на позицията, че енергията, скрита в електрона, може да бъде изчислена, тъй като нейната стойност може да приеме само определени стойности. В същото време най-важното следствие от това състояние на нещата е заключението, че състоянието на електрона в един или друг момент може да се опише с набор от количествени показатели - квантови числа.
Главното квантово число е от първостепенно значение в тази теория. Този термин в съвременната физика обикновено се нарича количествен индикатор, според който дадено състояние на електрона се приписва на определено енергийно ниво. Енергийното ниво от своя страна е набор от орбитали, разликата в енергийната стойност между които е изключително незначителна.
Както следва от тази разпоредба, основното квантово число може да бъде равно на едно от положителните естествени числа. В случая от основно значение е друг факт. В крайна сметка, в случай на преход на електрон към различно енергийно ниво, основното квантово число ще промени стойността си непременно.смисъл. Тук е съвсем уместно да се направи паралел с модела на Нилс Бор, при който елементарна частица преминава от една орбита в друга, в резултат на което се отделя или поглъща определено количество енергия.
Основното квантово число е най-пряко свързано с орбиталното квантово число. Работата е там, че всяко енергийно ниво е хетерогенно по природа и включва няколко орбитали наведнъж. Тези от тях, които имат еднаква енергийна стойност, образуват отделно подниво. За да разберете към кое подниво принадлежи тази или онази орбитала, се използва концепцията за "орбитално квантово число". За да се изчисли, едно трябва да се извади от основното квантово число. Тогава всички естествени числа от нула до този индикатор ще представляват орбиталното квантово число.
Най-важната функция на тази количествена характеристика е, че тя не само свързва електрона с едно или друго подниво, но също така характеризира траекторията на движение на дадена елементарна частица. Оттук, между другото, и буквеното обозначение на орбиталите, които са известни и от училищния курс по химия: s, d, p, g, f.
Друга важна характеристика на позицията на електрона е магнитното квантово число. Основното му физическо значение е да характеризира проекцията на ъгловия импулс по отношение на посоката, съвпадаща с посоката на магнитното поле. С други думи, тонеобходимо, за да се разграничат електроните, които заемат орбитали, чието квантово число е същото.
Магнитното квантово число може да варира в рамките на 2l+1, където l е количествена характеристика на орбиталното квантово число. Освен това се разграничава и магнитно спиново число, което е необходимо, за да се характеризира квантовото свойство на елементарна частица в нейната чиста форма. Спинът не е нищо друго освен момент на инерция, който може да се сравни с въртенето на електрона около собствената му въображаема ос.
