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基于Matlab的α粒子的散射实验模拟.pdf3页

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物理与工程 Vo1．24 No．4 2014

基于 Matlab的I】【粒子的散射实验模拟

颜 建 丁益民

(湖北大学物理与电子科学学院，湖北 武汉 430062)

摘 要 Matlab是一种具有强大的矩阵运算能力和绘图功能的科学计算软件．利用Matlab的

计算、绘 图和 GUI功能可 以对 a粒子散射实验进行可控模拟 ，得 出不同初始条件下的

a粒子散射 图像 ，有利于直观方便地对 a粒子散射进行研究．

关键词 Matlab；a粒子散射实验 ；GUI

SIM ULATIoN oFTHE EXPERIM ENT ABoUT

THE SCATTERING oF I】【PARTICLES

BASED oN M ATLAB

YanJian DingYirain

(FacultyofPhysicsandElectronics，HubeiUniversity，Wuhan，Hubei430062)

Abstract M atlabisascientificcomputinglanguagewiththepowerfulMatrix computation a—

bilityand drawing functions．Scatteringprocesshas importantrole in the developmentof

physics．W e did thecontrollable simulation ofthe scattering processofa particlewith the

computation，drawingandGUI(GraphUsersInterfere)inM atlab，andgotdifferent2D pic—

turesunderdifferentinitialconditions．W eanalyzedtheresultswithphysicaltheoriesandex—

plainedtheinsidephysicscorrectly．Furthermore，wesimulatedtheprocessofalphaparticle

scatteringwiththe3D plottingfunctioninM atlab，andobtainedmoreimpressivephysicspic—

ture。whichisbeneficialtointuitivestudyoftheaparticlescattering．

Keywords Matlab；aparticlesscattering experiment；GUI

a 粒子散射实验是近代物理中的一个重要的 。 )；粒子的电量为+2P，其位置坐标用 (，)来

物理实验，它揭开了原子的帷幕 ，使我们对原子 的 表示 ，并且其质量远小于原子核的质量 ，所 以原子

结构有 了更深刻 的理解 ¨1]．但 由于深入 到 了原子 核被视为是不动的．

层面上 ，我们难 以直观地去观察 ，不便于我们 的 a 粒子所受到的库仑斥力为

研究和教学．在论文 [23中，我们利用 C++Builder F — k一2Ze2 (1)

语言对 a粒子散射实验进行 了模拟 ，收到 了良好

的教学效果．为简化编程 的过程 ，本文采用科 学 其中，r一 i= 二 ．

计算软件 Matlab对 a粒子散射实验进行了模拟． a粒子 的加速度为

Matlab主要用于数据分析 以及数值计算 的高级

技术计算语言和交互式环境Ⅲ3“]．因而广泛应用于

各种物理现象和过程 的模拟 。j． 收稿 日期 ：2014—02-21

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