Nombre quantique principal
En mécanique quantique, le nombre quantique principal, noté Modèle:Mvar, est l'un des quatre nombres quantiques décrivant l'état quantique des électrons dans les atomes. Il s'agit d'un nombre entier non nul, c'est-à-dire vérifiant Modèle:Nobr. Chaque nombre Modèle:Mvar est associé à une couche électronique dans l'atome : couche K pour Modèle:Nobr, couche L pour Modèle:Nobr, couche M pour Modèle:NobrModèle:Etc. La distance moyenne de l'électron au noyau atomique croît en fonction de Modèle:Mvar : la couche K est ainsi la plus profonde dans l'atome, et les autres couches s'organisent de manière concentrique autour du noyau. Les couches électroniques extérieures, pour Modèle:Mvar élevé, sont les moins liées au noyau.
Le nombre quantique principal a été initialement introduit dans le cadre du modèle de Bohr de l'atome d'hydrogène afin d'expliquer les transitions électroniques entre niveaux d'énergie responsables du spectre de l'atome d'hydrogène. Sa signification s'est affinée par la suite avec le développement de la théorie des quanta, puis de la mécanique quantique, qui introduisirent d'autres nombres quantiques.
Le modèle de Bohr permet de calculer des niveaux d'énergie EModèle:Mvar associés aux différentes valeurs du nombre quantique principal Modèle:Mvar :
où Modèle:Formule est la constante de Planck, Modèle:Formule est la vitesse de la lumière dans le vide, et Modèle:Formule est la constante de Rydberg.
