Unul dintre cele mai importante locuri în percepția științifică a lumii moderne este ocupat de așa-numita teorie cuantică. Se bazează pe poziția că energia ascunsă într-un electron poate fi calculată, deoarece valoarea acestuia poate lua doar anumite valori. În același timp, cea mai importantă consecință a acestei stări de lucruri este concluzia că starea unui electron la un moment sau altul poate fi descrisă printr-un set de indicatori cantitativi - numere cuantice.
Numărul cuantic principal este de o importanță capitală în această teorie. Acest termen în fizica modernă este de obicei numit un indicator cantitativ, conform căruia o anumită stare a unui electron este atribuită unui anumit nivel de energie. Nivelul de energie, la rândul său, este un set de orbitali, diferența de valoare energetică între care este extrem de nesemnificativă.
După cum rezultă din această prevedere, numărul cuantic principal poate fi egal cu unul dintre numerele naturale pozitive. În acest caz, un alt fapt este de o importanță fundamentală. La urma urmei, în cazul unei tranziții de electroni la un alt nivel de energie, numărul cuantic principal își va schimba fără greșeală valoarea.sens. Aici este destul de potrivit să facem o paralelă cu modelul Niels Bohr, în care o particulă elementară trece de la o orbită la alta, în urma căreia o anumită cantitate de energie este eliberată sau absorbită.
Numărul cuantic principal este cel mai direct legat de numărul cuantic orbital. Chestia este că orice nivel de energie este de natură eterogen și include mai mulți orbiti simultan. Acele dintre ele care au aceeași valoare energetică formează un subnivel separat. Pentru a afla cărui subnivel aparține acest sau acel orbital, se folosește conceptul de „număr cuantic orbital”. Pentru a-l calcula, unul trebuie să fie scăzut din numărul cuantic principal. Apoi, toate numerele naturale de la zero la acest indicator vor constitui numărul cuantic orbital.
Cea mai importantă funcție a acestei caracteristici cantitative este aceea că nu numai că corelează un electron cu unul sau altul subnivel, dar caracterizează și traiectoria de mișcare a unei anumite particule elementare. De aici, apropo, denumirea literei orbitalilor, care sunt cunoscute si de la cursul de chimie scolara: s, d, p, g, f.
O altă caracteristică importantă a poziției unui electron este numărul cuantic magnetic. Sensul său fizic principal este de a caracteriza proiecția momentului unghiular în raport cu direcția care coincide cu direcția câmpului magnetic. Cu alte cuvinte, eanecesar pentru a face distincția între electronii care ocupă orbitali al căror număr cuantic este același.
Numărul cuantic magnetic poate varia în intervalul 2l+1, unde l este o caracteristică cantitativă a numărului cuantic orbital. În plus, se distinge și un număr de spin magnetic, care este necesar pentru a caracteriza proprietatea cuantică a unei particule elementare în forma sa pură. Spinul nu este altceva decât un moment de impuls, care poate fi comparat cu rotația unui electron în jurul propriei axe imaginare.
