主量子數 在原子物理学中主量子数英語principal quantum number是表示原子軌域的量子数的其中一种其他还包括角量子数磁量子数和自旋量子数用小写拉丁字母 n displaystyle displaystyle n 表示主量子数只能是正整数值当主量子数增加时軌域範圍变大原子的外层电子将处于更高的能量值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根據不同量子數可導致電子有不同能量值称为能階且這些能量值呈離散分布任兩階之間沒有過度變化故電子在不同能量間跳躍轉換時其能量變化不連續 作为类比我们可以先想象一个附載电梯的多樓层建筑这个建筑具有整数的楼层数电梯只能停在某一层楼而不能停在两层的中间此外电梯只能移动整数个层高假定电梯正常工作我们可以把楼层的层数和主量子数相类比楼层数或主量子数越大所具有的势能越大 不过以樓層作类比無法完整呈現電子能階的獨特性質 上述電梯樓層类比中势能為重力势能但在原子軌域中的势能则是原子与电子之间电磁力作用所产生的電势能 电梯虽然只能停在整数层但仍然可以连续地经过两层楼之间的位置电子並非逐漸連續地经过两个能階之间的位置而是改變軌域形狀 电梯运动受机械结构约束而原子轨道理论涉及的行为受制于最基本的物理规律