Yksi modernin maailman tieteellisen käsityksen tärkeimmistä paikoista on niin sanotulla kvanttiteorialla. Se perustuu asemaan, että elektronin piilossa oleva energia voidaan laskea, koska sen arvo voi saada vain tietyt arvot. Samaan aikaan tämän asioiden tilan tärkein seuraus on se johtopäätös, että elektronin tila tietyllä hetkellä voidaan kuvata kvantitatiivisten indikaattoreiden - kvanttilukujen - avulla.
Pääkvanttiluku on ensiarvoisen tärkeä tässä teoriassa. Tätä termiä modernissa fysiikassa kutsutaan tavallisesti kvantitatiiviseksi indikaattoriksi, jonka mukaan elektronin tietty tila liitetään tietylle energiatasolle. Energiataso puolestaan on joukko orbitaaleja, joiden välinen energia-arvon ero on erittäin merkityksetön.
Kuten tästä määräyksestä seuraa, pääkvanttiluku voi olla yhtä suuri kuin jokin positiivisista luonnollisista luvuista. Tässä tapauksessa toinen tosiasia on olennaisen tärkeä. Loppujen lopuksi, jos elektroni siirtyy eri energiatasolle, pääkvanttiluku muuttaa arvoaan epäonnistumatta.merkitys. Tässä on aivan sopivaa vetää rinnaste Niels Bohrin malliin, jossa alkuainehiukkanen siirtyy kiertorad alta toiselle, minkä seurauksena vapautuu tai imeytyy tietty määrä energiaa.
Pääkvanttiluku liittyy suorimmin kiertoradan kvanttinumeroon. Asia on, että mikä tahansa energiataso on luonteeltaan heterogeeninen ja sisältää useita kiertoradoja kerralla. Niistä, joilla on sama energiaarvo, muodostavat erillisen alatason. Jotta saadaan selville, mille alatasolle tämä tai tuo kiertorata kuuluu, käytetään käsitettä "kiertoradan kvanttiluku". Sen laskemiseksi yksi on vähennettävä pääkvanttiluvusta. Tällöin kaikki luonnolliset luvut nollasta tähän indikaattoriin muodostavat kiertoradan kvanttiluvun.
Tämän kvantitatiivisen ominaisuuden tärkein tehtävä on, että se ei vain korreloi elektronia yhden tai toisen alitason kanssa, vaan myös luonnehtii tietyn alkuainehiukkasen liikerataa. Tästä muuten myös koulun kemian kurssista tunnettujen orbitaalien kirjainmerkintä: s, d, p, g, f.
Toinen tärkeä elektronin sijainnin ominaisuus on magneettinen kvanttiluku. Sen pääasiallinen fysikaalinen merkitys on karakterisoida kulmamomentin projektiota suhteessa suuntaan, joka on sama kuin magneettikentän suunta. Toisin sanoen setarvitaan, jotta voidaan erottaa elektronit, jotka sijaitsevat kiertoradoilla, joiden kvanttiluku on sama.
Magneettinen kvanttiluku voi vaihdella välillä 2l+1, missä l on kiertoradan kvanttiluvun kvantitatiivinen ominaisuus. Lisäksi erotetaan myös magneettinen spin-luku, joka on välttämätön alkuainehiukkasen kvanttiominaisuuden karakterisoimiseksi sen puhtaassa muodossa. Spin ei ole muuta kuin liikemäärän momentti, jota voidaan verrata elektronin pyörimiseen oman kuvitteellisen akselinsa ympäri.
