主量子數意思

主量子數(Principal quantum number)是量子力學中用來描述原子中電子軌域的一個參數,用字母 n 表示。主量子數是一個正整數,用來指稱電子軌域的能量層(能級),數值越大,電子軌域的能量就越高,與原子核的距離也越遠。

在波爾的原子模型中,主量子數 n 直接對應於電子繞原子核旋轉的軌道,但量子力學的描述更加精確。量子力學認為,電子並不是像行星繞太陽一樣有固定的軌道,而是有一個機率出現的位置,即電子雲。主量子數決定了電子雲的大小和形狀,以及電子在原子中可能存在的能量狀態。

主量子數 n 的值可以取任何正整數,從 1 開始無限大。每個 n 值對應於一個特定的電子層,這些層通常被賦予符號 K、L、M、N、O、P、Q 等,這些符號與元素週期表中的電子層對應。例如,K 層對應於 n=1 的電子層,L 層對應於 n=2 的電子層,以此類推。

主量子數 n 的意義不僅限於描述電子在原子中的能量和空間分佈,它還與原子發射或吸收的光的波長有關。根據玻爾-索末菲爾公式,主量子數可以決定輻射光子的頻率,進而決定輻射光的波長。