简述主量子数的意义.

主量子数（n） 是描述原子中电子运动状态的一个量子数，其意义主要包括：

主量子数 n 的取值：1, 2, 3, …（正整数）。

对应电子层符号：K, L, M, N, …
（n=1：K层；n=2：L层；依此类推）。

n 越大，电子离原子核的平均距离越远，电子云分布越弥散。

对于类氢原子（单电子体系），电子轨道半径公式为：

r_n = a_0 \frac{n^2}{Z}

其中 $a_0$ 为玻尔半径， $Z$ 为核电荷数。
n 增大时，轨道半径显著增大。

在类氢原子中，电子能量只由 n 决定：

E_n = -\frac{13.6}{n^2} \, \text{eV} \quad (\text{氢原子})

n 越大，能量越高，电子束缚越弱（n→∞ 时电离）。

对于多电子原子，能量同时受角量子数 l 影响，但 n 仍是主要因素。

角量子数 $l$ 的取值范围： $0 \leq l \leq n-1$ 。

每一电子层最多容纳的电子数：

2n^2

（例如 n=2 层最多容纳 8 个电子）。

元素周期表的周期数 = 电子层的最大 n 值（对基态原子而言）。
例如：钠（Na, Z=11）基态电子排布为 $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$ ，最高占据轨道 n=3，位于第三周期。

主量子数 n 是原子轨道能量和空间尺度的首要决定因素，它定义了电子所在的能层，并间接影响了元素的周期性（如原子半径、电离能等）。在多电子原子中，虽然能量也与角量子数有关，但 n 仍然是划分电子壳层和周期律的基础。