Denna relation kan användas tillsammans med superpositionsprincipen
för att härleda ett uttryck för potentialen
från en godtycklig (sfäriskt symmetrisk) laddningsfördelning:
V( r) = 4
* [int (p( r') r'2 /r> dr']
där r> är det stösta av avstånden r och r'.
För en homogen laddningsfördelning där man har konstant laddningstäthet innanför R får man
V( r) = q(3-(r/R)2) /2
Utför integrationen numeriskt och jämrför resultaten.
När du övertygat dig om att detta fungerar kan du prova en mera
komplicerad laddningsfördelning, t.ex. Fermi-fördelningen:
p(r) =p0 / (1 + exp((r - R)/c))
där p0 väljs så
att kärnans totala laddning blir q. Kärnans
radie kan approximeras med R
1.2fm A1/3
(dä:r A är masstalet)
och "tjockleken" med
c
0.55 fm.
Beräkna på motsvarande sätt det elektriska fältet för de olika fallen. Jämför gärna den analytiska och numeriska lösningen och kontrollera att relationen E= - grad V är uppfylld.