Een van de belangrijkste plaatsen in de wetenschappelijke perceptie van de moderne wereld wordt ingenomen door de zogenaamde kwantumtheorie. Het is gebaseerd op de positie dat de in een elektron verborgen energie kan worden berekend, aangezien de waarde ervan slechts bepaalde waarden kan aannemen. Tegelijkertijd is de belangrijkste consequentie van deze stand van zaken de conclusie dat de toestand van een elektron op een of ander moment kan worden beschreven door een reeks kwantitatieve indicatoren - kwantumgetallen.
Het hoofdkwantumgetal is van het grootste belang in deze theorie. Deze term wordt in de moderne natuurkunde gewoonlijk een kwantitatieve indicator genoemd, volgens welke een bepaalde toestand van een elektron wordt toegeschreven aan een bepaald energieniveau. Het energieniveau is op zijn beurt een reeks orbitalen, waartussen het verschil in energiewaarde uiterst onbeduidend is.
Zoals uit deze bepaling volgt, kan het hoofdkwantumgetal gelijk zijn aan een van de positieve natuurlijke getallen. In dit geval is een ander feit van fundamenteel belang. Immers, bij een elektronenovergang naar een ander energieniveau zal het hoofdkwantumgetal zonder meer van waarde veranderen.betekenis. Hier is het heel toepasselijk om een parallel te trekken met het Niels Bohr-model, waarbij een elementair deeltje van de ene baan naar de andere gaat, waardoor een bepaalde hoeveelheid energie vrijkomt of wordt geabsorbeerd.
Het belangrijkste kwantumnummer is het meest direct gerelateerd aan het orbitale kwantumnummer. Het punt is dat elk energieniveau heterogeen van aard is en meerdere orbitalen tegelijk omvat. Die met dezelfde energetische waarde vormen een apart subniveau. Om erachter te komen tot welk subniveau deze of gene orbitaal behoort, wordt het begrip "orbitaal kwantumgetal" gebruikt. Om het te berekenen, moet er een worden afgetrokken van het hoofdkwantumgetal. Dan vormen alle natuurlijke getallen van nul tot deze indicator het orbitale kwantumgetal.
De belangrijkste functie van dit kwantitatieve kenmerk is dat het niet alleen een elektron correleert met een of ander subniveau, maar ook het bewegingstraject van een bepaald elementair deeltje karakteriseert. Vandaar trouwens de letteraanduiding van de orbitalen, die ook bekend zijn van de school scheikundecursus: s, d, p, g, f.
Een ander belangrijk kenmerk van de positie van een elektron is het magnetische kwantumgetal. De belangrijkste fysieke betekenis ervan is om de projectie van het impulsmoment te karakteriseren met betrekking tot de richting die samenv alt met de richting van het magnetische veld. Met andere woorden, het isnodig om onderscheid te maken tussen elektronen die orbitalen bezetten waarvan het kwantumnummer hetzelfde is.
Magnetisch kwantumgetal kan variëren binnen 2l+1, waarbij l een kwantitatief kenmerk is van het orbitale kwantumgetal. Daarnaast wordt ook een magnetisch spingetal onderscheiden, dat nodig is om de kwantumeigenschap van een elementair deeltje in zijn zuivere vorm te karakteriseren. Spin is niets anders dan een moment van momentum, dat kan worden vergeleken met de rotatie van een elektron om zijn eigen denkbeeldige as.
