Salah satu tempat terpenting dalam persepsi ilmiah tentang dunia modern ditempati oleh apa yang disebut teori kuantum. Hal ini didasarkan pada posisi bahwa energi yang tersembunyi dalam elektron dapat dihitung, karena nilainya hanya dapat mengambil nilai-nilai tertentu. Pada saat yang sama, konsekuensi terpenting dari keadaan ini adalah kesimpulan bahwa keadaan elektron pada satu waktu atau yang lain dapat dijelaskan oleh seperangkat indikator kuantitatif - bilangan kuantum.
Bilangan kuantum utama sangat penting dalam teori ini. Istilah ini dalam fisika modern biasanya disebut indikator kuantitatif, yang menurutnya keadaan elektron tertentu dikaitkan dengan tingkat energi tertentu. Tingkat energi, pada gilirannya, adalah sekumpulan orbital, perbedaan nilai energi di antaranya sangat kecil.
Berikut dari ketentuan ini, bilangan kuantum utama dapat sama dengan salah satu bilangan asli positif. Dalam hal ini, fakta lain sangat penting. Lagi pula, dalam kasus transisi elektron ke tingkat energi yang berbeda, bilangan kuantum utama akan mengubah nilainya tanpa gagal.berarti. Di sini cukup tepat untuk menggambar paralel dengan model Niels Bohr, di mana partikel elementer berpindah dari satu orbit ke orbit lainnya, sebagai akibatnya sejumlah energi dilepaskan atau diserap.
Bilangan kuantum utama paling berhubungan langsung dengan bilangan kuantum orbital. Masalahnya adalah bahwa setiap tingkat energi bersifat heterogen dan mencakup beberapa orbital sekaligus. Mereka yang memiliki nilai energi yang sama membentuk sublevel yang terpisah. Untuk mengetahui sublevel mana orbital ini atau itu milik, konsep "bilangan kuantum orbital" digunakan. Untuk menghitungnya, seseorang harus dikurangkan dari bilangan kuantum utama. Maka semua bilangan asli dari nol hingga indikator ini akan membentuk bilangan kuantum orbital.
Fungsi terpenting dari karakteristik kuantitatif ini adalah bahwa ia tidak hanya menghubungkan elektron dengan satu atau beberapa sublevel lainnya, tetapi juga mengkarakterisasi lintasan gerak partikel elementer tertentu. Omong-omong, nama huruf dari orbital, yang juga diketahui dari pelajaran kimia sekolah: s, d, p, g, f.
Karakteristik penting lainnya dari posisi elektron adalah bilangan kuantum magnetik. Arti fisik utamanya adalah untuk mengkarakterisasi proyeksi momentum sudut sehubungan dengan arah yang bertepatan dengan arah medan magnet. Dengan kata lain, itudiperlukan untuk membedakan elektron yang menempati orbital yang bilangan kuantumnya sama.
Bilangan kuantum magnetik dapat bervariasi dalam 2l+1, di mana l adalah karakteristik kuantitatif dari bilangan kuantum orbital. Selain itu, nomor spin magnetik juga dibedakan, yang diperlukan untuk mengkarakterisasi sifat kuantum partikel elementer dalam bentuk murninya. Spin tidak lain adalah momen momentum, yang dapat dibandingkan dengan rotasi elektron di sekitar sumbu imajinernya sendiri.
