
【化】 short range force
brief; fault; lack; owe; short; weak point
【医】 brachy-; brevi-
order; rule
【化】 range
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【医】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
短程力(short-range force)是物理学中描述作用距离极短的相互作用力,其有效作用范围通常在原子核尺度(约10⁻¹⁵米)以内。该术语在汉英词典中对应"short-range force",强调力的作用范围与距离的强相关性。
从粒子物理视角,短程力的典型代表是核力(nuclear force),其强度随距离增大呈指数级衰减。根据《中国科学技术大辞典》的定义,这类力仅在相邻核子间产生显著作用,当粒子间距超过特征长度时,作用力可忽略不计。实验数据显示,强相互作用作为短程力的代表,在1.7×10⁻¹⁵米范围内的结合能可达数百万电子伏特。
该概念与长程力形成鲜明对比。北京大学《物理学名词》指出,电磁力虽理论上具备无限作用范围,但在实际物质结构中因电荷屏蔽效应而呈现类似短程特性,这为理解分子间作用力提供了重要理论基础。
在凝聚态物理领域,麻省理工学院《固态物理导论》记载,短程力对解释晶体结构稳定性、表面张力等现象具有关键作用。其数学表达式常采用Yukawa势函数: $$ V(r) = frac{g}{4π} frac{e^{-μr}}{r} $$ 其中μ为力程参数,g为耦合常数。
参考资料:
短程力是物理学中描述作用范围极小、影响力随距离增加急剧衰减的一类力。以下是详细解释:
作用范围
短程力的有效作用距离通常在原子核尺度内(约$10^{-15}$米量级),超出该范围后作用迅速消失。例如,强核力在超过$10^{-15}$米后几乎可以忽略。
衰减特性
其强度随距离增大呈指数或更快速率衰减,数学上常用汤川势描述:
$$
V(r) propto frac{e^{-r/r_0}}{r}
$$
其中$r_0$为作用范围参数。
长程力(如引力、电磁力)遵循平方反比律($F propto 1/r$),理论上作用无限远;而短程力在微观尺度外可忽略。
短程力是维持原子核稳定的关键。例如,强核力克服质子间的电磁斥力,防止原子核解体。
如需进一步了解不同力的作用机制,可参考相关教材或权威物理资料。
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