湯川勢

在粒子物理學、原子物理學以及凝聚態物理學中，湯川勢指的是下式所表示的勢場：

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

式中，$g$是描述場強的一個常數，$\alpha$是另一常數，$r$指的是場點與參考點的距離。湯川勢隨距離$r$的增大而增大且單調趨近於0。

歷史

1935年，湯川秀樹提出，核力是由交換某種粒子的機制而形成的，這種粒子被稱為π介子。後來，按照量子場論，描述核力的介子場的勢函數應正比於介子的波函數，從一個核子發出的介子的波函數是球面波，即具有$e^{ipr}/r$的形式，不過介子的動量是虛的，從而有：

$V(r)\propto -{\frac {e^{-|p|r/\hbar }}{r}}=-{\frac {e^{-r/\lambda }}{r}}$.

上式即為湯川勢的表達式，它代表一個按指數規律遞減的短程力，其力程為：

${\bar {\lambda }}={\frac {\hbar }{m_{\pi }c}}\approx 1.4\ \mathrm {fm}$

與庫侖勢的關係

由於電荷之間庫侖相互作用的量子圖像是交換光子，而且光子的靜質量$m_{\gamma }=0$，所以可得庫倫勢的形式為：

$V_{\text{Coulomb}}(r)\propto {\frac {1}{r}}$

參考文獻

1. 《新概念物理教程 量子物理》第二版（P344）

參見

• 湯川秀樹
• 介子
• 核力
• 庫侖定律