פוטנציאל יוקאווה

בפיזיקה של חלקיקים, אטומית ושל חומר מעובה, פוטנציאל יוקאווה (ידוע גם כ פוטנציאל חשמלי מוקרן) נקרא על שם הפיזיקאי היפני Hideki Yukawa . הפוטנציאל הוא מהצורה:

$V_{\text{Yukawa}}(r)=-g^2\frac{e^{-\alpha mr}}{r},$

כאשר $g$ הוא קבוע סקיילינג של גודל הפוטנציאל, תבנית:Mvar הוא מסת החלקיק, תבנית:Mvar הוא המרחק הרדיאלי בין מקור הכוח לחלקיק, ו- תבנית:Mvar הוא קבוע סקיילינג נוסף. $r\approx \frac{1}{\alpha m}$ הוא סדר גודל של הגדלים ביחס אחד לשני. הפוטנציאל גדל באופן מונוטוני ב- תבנית:Mvar והוא שלילי, מה שמרמז שהכוח הוא כוח מושך.

פוטנציאל חשמלי הוא דוגמה לפוטנציאל יוקאווה בתנאי שהגורם $e^{-\alpha mr}$ שווה ל-1.

קשר לפוטנציאל של קולומב

איור 1: השוואה של פוטנציאל יוקאווה כאשר $g=1$ בערכים שונים עבור תבנית:Mvar .

איור 2: השוואה "ארוכת טווח" של נקודות החוזק של יוקאווה וקולומב, שבהן $g=1$ .

אם לחלקיק אין מסה (כלומר, תבנית:נוסחה ), אזי פוטנציאל היוקאווה מצטמצם לפוטנציאל קולומב, ונאמר שהטווח הוא אינסופי. למעשה, יש לנו:

$m=0\Rightarrow e^{-\alpha mr}=e^0=1.$

כתוצאה מכך, המשוואה

$V_{\text{Yukawa}}(r)=-g^2\frac{e^{-\alpha mr}}{r}$

מפשט לצורת הפוטנציאל של קולומב

$V_{\text{Coulomb}}(r)=-g^2\frac{1}{r}.$

שבו אנו מגדירים את קבוע קנה המידה להיות:

$g^2=\frac{q_1{q}_2}{4\pi {\epsilon }_0}$

ראו גם

• אינטראקציה של יוקאווה
• משוואת פויסון מוקרנת
• פוטנציאל בסל

ביבליוגרפיה

• תבנית:Cite book