主量子數 (n)

主量子數，記作 n，是一個整數——1、2、3 等等——用來標記原子中電子的主能階。它是決定電子被束縛得多緊、以及其電子雲大致離核多遠的最重要因素。在氫裡，能量只依賴於 n：n 越大，能量越高（越不負），軌道也越大、越鬆散。

n 的每一個取值命名一個殼層。最低的 n 等於一，是電子坐得離核最近、最難被移走的舒適基態。更高的殼層處在更大的平均距離上，能量上彼此挨得更近，朝著電子徹底掙脫原子的那一點擁擠而去。氫那道熟悉的能階階梯，間隔按一除以 n 的平方排開，完完全全是一個關於 n 的故事。

把 n 擺在量子數中的恰當位置是值得的。n 本身在氫裡固定了能量、定下了總體尺度，但它並不說明軌道是什麼形狀、朝哪個方向——那是其他量子數的職責。可以把 n 看作選定一棟樓的樓層；剩下的數字再去選定那一層上的房間及其朝向。