Jukawov potenciál^[1] alebo Yukawov potenciál^[2][3] je potenciál opisujúci zvyškovú silnú interakciu (staršie: silné jadrové sily krátkeho dosahu) v atómovom jadre. Tento potenciál je pomenovaný podľa japonského fyzika Hidekiho Jukawu, nositeľa Nobelovej ceny za fyziku.

Jukawov potenciál V(r) je definovaný ako

${\displaystyle V(r)=-g^{2}{\frac {e^{-\alpha mr}}{r}},}$

kde m je hmotnosť sprostredkujúcej častice

kde g je mierková konštanta

kde ${\displaystyle {\alpha }}$ je tiež mierková konštanta

kde r je vzdialenosť od stredu sústavy.

V systéme SI je hodnota Jukawovho potenciálu v jednotkách (1/meter).

Jadrové sily sú vysoko príťažlivé na vzdialenosti okolo 1 fm. Pod 0,5 fm sa prejavuje odpudivá zložka Jukawovho potenciálu, čo v súlade s Pauliho vylučovacím princípom zabraňuje kolapsu jadra.^[3]

Vzťah k Coulombovmu potenciálu

Ak častica nemá žiadnu hmotnosť (tj m = 0 ), potom sa Jukawov potenciál zníži na Coulombov potenciál a rozsah sa považuje za nekonečný. Potom máme:

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

V dôsledku toho rovnica

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

sa zjednodušuje do podoby Coulombovho potenciálu

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

kde nastavíme konštantu mierky na: ^[4]

${\displaystyle g^{2}={\frac {q_{1}q_{2}}{4\pi \varepsilon _{0}}}}$

Coulombov potenciál pôsobí na väčšiu vzdialenosť, zatiaľ čo Jukawov potenciál sa pomerne rýchlo blíži k nule^[3]. Akýkoľvek Jukawov potenciál alebo Coulombov potenciál je však nenulový pre akékoľvek veľké r.

Referencie

1. ↑ Jukawov potenciál. In: Encyclopaedia Beliana. 1. vyd. Bratislava : Encyklopedický ústav SAV; Veda, 2013. 682 s. ISBN 978-80-970350-1-3. Zväzok 7. (In – Kalg), s. 582.
2. ↑ Fyzikálny slovník : slovensko-anglický, anglicko-slovenský. 1. vyd. [Nitrianske Hrnčiarovce] : PROTONIT, 2007. 248 s. ISBN 978-80-969798-7-5. S. 44.
3. ↑ ^{a b c d} Prezentácia, doc. Mgr. Stanislav Antalic, PhD, 1-FYZ-601 Jadrová fyzika, Vlastnosti silnej interakcie a základné modely jadier, dátum prístupu 2021-11-28
4. ↑ Úvod do kvantovej mechaniky, GRIFFITHS, David J.. Introduction to Quantum Mechanics.  : Cambridge University Press, 2017. 468 s. ISBN 978-1-107-17986-8. (po anglicky)

Pozri aj

• Silná interakcia hmotných objektov
• Atómové jadro
• Comptonova vlnová dĺžka
• Coulombov zákon

Zdroj

• Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Yukawa potential na anglickej Wikipédii.

Tento článok týkajúci sa fyziky je zatiaľ „výhonok“. Pomôž Wikipédii tým, že ho doplníš a rozšíriš.