
【化】 short range force
brief; fault; lack; owe; short; weak point
【醫】 brachy-; brevi-
order; rule
【化】 range
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【醫】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
短程力(short-range force)是物理學中描述作用距離極短的相互作用力,其有效作用範圍通常在原子核尺度(約10⁻¹⁵米)以内。該術語在漢英詞典中對應"short-range force",強調力的作用範圍與距離的強相關性。
從粒子物理視角,短程力的典型代表是核力(nuclear force),其強度隨距離增大呈指數級衰減。根據《中國科學技術大辭典》的定義,這類力僅在相鄰核子間産生顯著作用,當粒子間距超過特征長度時,作用力可忽略不計。實驗數據顯示,強相互作用作為短程力的代表,在1.7×10⁻¹⁵米範圍内的結合能可達數百萬電子伏特。
該概念與長程力形成鮮明對比。北京大學《物理學名詞》指出,電磁力雖理論上具備無限作用範圍,但在實際物質結構中因電荷屏蔽效應而呈現類似短程特性,這為理解分子間作用力提供了重要理論基礎。
在凝聚态物理領域,麻省理工學院《固态物理導論》記載,短程力對解釋晶體結構穩定性、表面張力等現象具有關鍵作用。其數學表達式常采用Yukawa勢函數: $$ V(r) = frac{g}{4π} frac{e^{-μr}}{r} $$ 其中μ為力程參數,g為耦合常數。
參考資料:
短程力是物理學中描述作用範圍極小、影響力隨距離增加急劇衰減的一類力。以下是詳細解釋:
作用範圍
短程力的有效作用距離通常在原子核尺度内(約$10^{-15}$米量級),超出該範圍後作用迅速消失。例如,強核力在超過$10^{-15}$米後幾乎可以忽略。
衰減特性
其強度隨距離增大呈指數或更快速率衰減,數學上常用湯川勢描述:
$$
V(r) propto frac{e^{-r/r_0}}{r}
$$
其中$r_0$為作用範圍參數。
長程力(如引力、電磁力)遵循平方反比律($F propto 1/r$),理論上作用無限遠;而短程力在微觀尺度外可忽略。
短程力是維持原子核穩定的關鍵。例如,強核力克服質子間的電磁斥力,防止原子核解體。
如需進一步了解不同力的作用機制,可參考相關教材或權威物理資料。
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