主量子数

量子力学术语
主量子数n是用来描述原子电子出现几率最大区域离核的远近,或者说它是决定电子层数的。n相同的电子为一个电子层,电子近乎在同样的空间范围内运动,故称主量子数。主量子数的n的取值为1,2,3...等正整数。例如,n=1代表电子离核的平均距离最近的一层,即第一电子层;n=2代表电子离核的平均距离比第一层稍远的一层,即第二电子层。余此类推。可见n愈大电子离核的平均距离愈远。主量子数n是决定电子能量高低的主要因素,且这些能量值呈离散分布,任两阶之间没有过度变化,故电子在不同能量间跳跃转换时,其能量变化不连续。

定义

主量子数只能取正整数的值。当主量子数增加时,原子轨道变大,原子的外层电子将处于更高的能量值(能量值只能取确定的、分离的值,这些能量值称为能级),因此受到原子核的束缚更小。这是波尔模型引入的唯一一个量子数。主量子数n是用来描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近,或者说它是决定电子层组数的。因为电子排布遵循最低能量原理排布顺序为ns→(n-2)f→(n-1)d→np,故当主量子数等于3时能级排到1s2s2p3s3p3d。
原子电子分布三维图
光谱学上常用大写拉丁字母K,L,M,N,O,P,Q代表电子层数。