在原子物理學中，描述電子能級狀態的量子數包括主量子數n、角量子數l、磁量子數m和自旋量子數s。其中，還有一個與之相關但獨立的量子數，稱為徑向量子數n'，用來表示波函數在徑向上的波節數目。n'的值越大，意味著電子離原子核的平均距離增加，相應的電子能量也隨之增大。值得注意的是，n'可以取任何非負整數值。角量子數l與電子繞原子核運動的軌道角動量大小密切相關，盡管在大多數情況下，l值越大，電子的能量確實越大，但這并不適用于氫原子。對于氫原子，即使l增加，其能量也可能保持不變。能量還可以通過n=n'+l+1這個公式來計算，這個公式綜合了離核距離和角動量大小這兩個因素。對于特定的n值，l的取值范圍為l=n-n'-1，即從0到n-1。磁量子數m則描述了軌道角動量在外部磁場方向上的投影分量的可能值。對于給定的l值，m的取值范圍為從l到-l，包括l、l-1、l-2等等，直到0，最后到-l。最后，自旋量子數s表示電子自旋角動量在外部磁場方向上的投影分量的可能值，它只能取-1/2和1/2兩個值，這與n、l、m無關。