| Stationäre räumliche Welle um ein Kraftzentrum. |
So wie eine schwingende Saite nur ganz bestimmte stationäre Schwingungsmuster hat, so sind auch in der Umgebung des Atomkerns nur ganz bestimmte Schwingungsmuster möglich. Die stationären Schwingungsmuster der elektronischen Wellenfunktion werden durch sogenannte Quantenzahlen klassifiziert.
1. Die Hauptquantenzahl. N
Bereich: N = 1, 2, 3, 4, ...
Jeder stationäre Schwingungszustand hat eine ganz bestimmte Energie. Die Energie kann also nicht jeden beliebigen Wert annehmen. Die Hauptquantenzahl N nummeriert die Energien des Elektrons in den stationären Zuständen durch. N=1 bezeichnet den sogenannten Grundzustand. Im Grundzustand hat das Elektron die geringst mögliche Energie.
2. Die Drehimpulsquantenzahl l
Bereich: l = 0, 1, 2, ..., N-1
Die Nebenquantenzahl oder Drehimpuls-Quantenzahl beschreibt den Betrag des Drehimpulses L. Dieser ist ebenfalls quantisiert.
3. Die magnetische Quantenzahl m
Bereich: m = -l, -l+1, -l+2, ... , -1, 0, 1, ... , l-1, l
Die magnetische Quantenzahl beschreibt den Drehimpuls um die z-Achse (die Auszeichnung der vertikalen z-Achse ist hierbei willkürlich - jede andere Wahl der z-Achse führt auf eine äquivalente quantenmechanische Beschreibung).