python实现玉珏图,给出具体例子并且成功实现
时间: 2024-10-24 15:16:00 浏览: 54
在Python中,玉珏图(Yukawa Potential Graph)通常是指一种用于可视化核力势的图形,它由物理学家 Hideki Yukawa 提出,用来展示原子核内部质子和中子之间的相互作用。这种相互作用包括长程的库仑排斥力(如同两点电荷之间的电力)和短程的强相互作用(类似于粒子间的胶合),后者通常模拟为抛物线形的吸引区域。
以下是一个简单的Python示例,使用matplotlib库来绘制玉珏图:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 玉珏图函数定义
def yukawa_potential(r, alpha, r0):
return -alpha / (r0 * np.exp(-r / r0) + r)
# 参数设置
alpha = 5.0 # 强相互作用强度
r0 = 1.0 # 核力的有效范围
# 创建x轴数据
r_values = np.linspace(0, 10, 1000)
potentials = yukawa_potential(r_values, alpha, r0)
# 绘制曲线
plt.plot(r_values, potentials, label='Yukawa Potential')
# 添加标签和标题
plt.xlabel('Distance (in units of r0)')
plt.ylabel('Potential Energy')
plt.title('Yukawa Potential Function')
plt.legend()
# 显示图形
plt.show()
```
在这个例子中,`yukawa_potential`函数模拟了核力势随距离的变化。我们设置了两个关键参数`alpha`和`r0`,然后计算了一系列的势能值,并将其绘制成线图。图形显示了库仑排斥(无限远时的负值)和近似抛物线的吸引力(当r接近r0时)的特点。
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