主量子数 (n)

主量子数，记作 n，是一个整数——1、2、3 等等——用来标记原子中电子的主能级。它是决定电子被束缚得多紧、以及其电子云大致离核多远的最重要因素。在氢里，能量只依赖于 n：n 越大，能量越高（越不负），轨道也越大、越松散。

n 的每一个取值命名一个壳层。最低的 n 等于一，是电子坐得离核最近、最难被移走的舒适基态。更高的壳层处在更大的平均距离上，能量上彼此挨得更近，朝着电子彻底挣脱原子的那一点拥挤而去。氢那道熟悉的能级阶梯，间隔按一除以 n 的平方排开，完完全全是一个关于 n 的故事。

把 n 摆在量子数中的恰当位置是值得的。n 本身在氢里固定了能量、定下了总体尺度，但它并不说明轨道是什么形状、朝哪个方向——那是其他量子数的职责。可以把 n 看作选定一栋楼的楼层；剩下的数字再去选定那一层上的房间及其朝向。