量子数
量子数は基本的に原子内の電子の住所を表します。これらの量子数は、原子内の電子の位置、エネルギー準位、およびスピンを表します。これらの量子数は電子構成を表すために有用です。量子数は4種類あります。
主量子数 (n)
軌道または方位角量子数 (l)
磁気量子数 (mまたはml)
スピン磁気量子数 (ms)
主量子数 (n)
電子の主量子数は、電子が属する主要なエネルギー準位または殻または軌道を表します。これは‘n’で表されます。これは整数値、つまり1、2、3、4……などを持ちます。主量子数はボーアとサマーフィールドの原子モデルで使用されます。
主量子数を持つ電子は、同じエネルギー準位（殻）に関連しています。これらのエネルギー準位はK、L、M、N……などの文字で表されます。異なるエネルギー準位（殻）に対する「主量子数‘n’」と異なるエネルギー準位に関連する最大電子数は以下の表に示されています。
| 番号 | エネルギー準位または軌道（殻） | 主量子数 ‘n’ | 最大電子数 (2n2) |
| 1 | K | 1 | 2×12=2 |
| 2 | L | 2 | 2×22=8 |
| 3 | M | 3 | 2×32=18 |
| 4 | N | 4 | 2×42=32 |
シェルの量子数が増えるにつれて、シェルの距離も増加します。したがって、シェルは異なるエネルギー準位を持ち、量子数が増加するとエネルギー準位は減少します。
軌道または方位角量子数 (l)
軌道または方位角量子数は、電子が関連する軌道の亜殻を表します。各主要殻（エネルギー準位）は亜エネルギー準位/亜殻に細分化されます。
これらの亜殻はまた軌道とも呼ばれます。これらの亜殻/軌道はs、p、d、f……などと指定され、対応する軌道量子数l = 1、2、3、4……などを持ちます。任意の主要殻内の亜殻の数は主量子数‘n’に等しいです。任意の主要殻の容量は、亜殻の電子容量を加算することで決定できます。亜殻の容量は以下の表に示されています。
| 番号 | 亜殻 | 量子数 (l) | 亜殻の電子容量 2(2l + 1) |
| 1 | s | 1 | 2(2 × 0 + 1)=2 |
| 2 | p | 2 | 2(2 × 1 + 1)=6 |
| 3 | d | 3 | 2(2 × 2 + 1)=10 |
| 4 | f | 4 | 2(2 × 3 + 1)=14 |
軌道または方位角量子数は、電子が関連する軌道の角運動量と可能な形状を表します。例えば：軌道量子数 l = 0 の場合、角運動量はゼロで、軌道の形状は直線です。l = 1の場合、軌道の形状は楕円で、角運動量は非ゼロです。l = 2の場合、軌道の形状はより丸い楕円で、角運動量はさらに大きくなります。
異なる軌道または方位角量子数の値に対応する軌道の形状は以下の表に示されています。
電子構成では、主量子数は文字の前に記載され、同じ軌道量子数を持つ電子の数は文字の上付き文字として表されます。例えば：ある原子が主量子数2の‘p’亜殻に6つの電子を持っている場合、電子構成では‘2p6’と表記されます。
磁気量子数 (mまたはml)
磁気量子数 (ml) は、特定の亜殻の軌道を表します。lの与えられた値に対して、磁気量子数 (ml) の値は – l から + l まで変化します。例えば、p亜殻の場合、ml の値は ml = – 1, 0, + 1 になります。軌道は px, py, pz と表されます。ここで、下付き文字は回転軸の方向を表します。lの与えられた値に対して、ml の可能な値は 2l + 1 です。主量子数 ‘n’ の殻には、その殻（エネルギー準位）に n2 個の軌道があります。亜殻の場合、可能な軌道と磁気量子数は以下の表に示されています。
