Jedno od najvažnijih mjesta u znanstvenoj percepcijisuvremeni svijet zauzima takozvana kvantna teorija. Temelji se na položaju da se energija skrivena u elektronu može izračunati, jer njegova vrijednost može poprimiti samo određene vrijednosti. Istodobno, najvažnija posljedica ovog stanja stvari je zaključak da se stanje elektrona u danom trenutku može opisati skupom kvantitativnih pokazatelja - kvantnih brojeva.
Najvažnije u ovoj teoriji je glavnokvantni broj. U modernoj se fizici ovaj pojam obično naziva kvantitativnim pokazateljem, u skladu s kojim se dano stanje elektrona odnosi na određenu razinu energije. Razina energije je pak skup orbitala, čija je razlika u energetskoj vrijednosti izuzetno beznačajna.
Kako proizlazi iz ove odredbe, glavnikvantni broj može biti jednak jednom od pozitivnih prirodnih brojeva. U ovom je slučaju još jedna činjenica od temeljne važnosti. Zapravo, u slučaju prijelaza elektrona na drugu energetsku razinu, glavni kvantni broj nužno će promijeniti svoju vrijednost. Ovdje je sasvim prikladno povući paralelu s Niels-ovim Bohrovim modelom, gdje elementarna čestica prelazi iz jedne orbite u drugu, uslijed čega se određena količina energije oslobađa ili apsorbira.
Glavni kvantni broj je najizravnijije povezan s orbitalnim kvantnim brojem. Poanta je u tome da je bilo koja razina energije nehomogene prirode i uključuje nekoliko orbitala odjednom. Oni od njih koji imaju jednaku energetsku vrijednost čine zasebni podnivo. Da bi se saznalo kojem podrazinu pripada ova ili ona orbitala, koristi se koncept "orbitalnog kvantnog broja". Da biste ga izračunali, potrebno je oduzeti jedan od glavnog kvantnog broja. Tada će svi prirodni brojevi od nule do ovog eksponenta činiti orbitalni kvantni broj.
Najvažnija funkcija ove kvantitativnekarakteristično je da se uz njegovu pomoć ne karakterizira samo korelacija elektrona s jednim ili drugim podrazinom, već se karakterizira i putanja kretanja dane elementarne čestice. Otuda, usput rečeno, slovna oznaka orbitala, koje su poznate iz školskog tečaja kemije: s, d, p, g, f.
Još jedna važna karakteristika položajaelektron je magnetski kvantni broj. Njegovo je glavno fizičko značenje karakteriziranje projekcije kutnog gibanja s obzirom na smjer koji se podudara sa smjerom magnetskog polja. Drugim riječima, potrebno je razlikovati elektrone koji zauzimaju orbitale, čiji je kvantni broj jednak.
Magnetski kvantni broj može varirati zaunutar 2l + 1, gdje je l kvantitativna karakteristika orbitalnog kvantnog broja. Uz to, također se razlikuje magnetski broj spina, što je neophodno kako bi se karakteriziralo kvantno svojstvo elementarne čestice u čistom obliku. Spin nije ništa drugo nego kutni moment, koji se može usporediti s rotacijom elektrona oko vlastite zamišljene osi.
