基于Geant4的卢瑟福散射计算机模拟

利用Geant4对卢瑟福散射实验进行仿真模拟,改变模拟过程中的相关参数以达到不同实验条件的要求。对模拟过程中收集的数据进行分析得到的结果符合卢瑟福散射关系式。这说明利用计算机模拟卢瑟福散射实验是可行的。本文中的实验对大学物理实验教学的开展有很大的意义。     

多次散射等过程对卢瑟福散射实验的影响

在卢瑟福散射实验中,多次散射等因素会影响模型的验证结果．通过角分布的卷积研究多次散射过程,采用卢瑟福散射角分布与小角度散射的角分布函数的卷积来近似描述多次散射的影响,并提出使用小角度散射数据与卢瑟福散射截面卷积的模型来描述大角度数据的方法．实验结果表明：与卢瑟福散射公式相比,卷积模型与实验数据符合得更好．     

α粒子散射实验的理论模拟

本文在α粒子一次散射理论的基础上,进一步考虑了第二个原子对散射概率的贡献,建立了散射角与各散射参数间的关系.通过改变α粒子的入射能量以及两原子的位置参量,较好地模拟了各种情况下的散射概率随散射角的分布情况.     

小粒子动态光散射信号的计算机模拟及分析

用计算机模拟了小粒子（０．００１μｍ～１μｍ）的动态光散射信号，并对其进行了分析，同时运用分形几何学（ＦｒａｃｔａｌＧｅｏｍｅｔｒｙ）的理论和概念，对信号的时间复杂性进行了分数维（ＦｒａｃｔａｌＤｉｍｅｎｓｉｏｎ）的计算，得出了它与粒子尺寸之间的关系。     

α粒子散射实验的计算机模拟

利用计算机的计算和作图功能对α粒子散射实验进行了模拟．由于采用了面向对象的编程语言C Builder，使得软件的使用非常简单，只要用户任意设定实验的参数，计算机就会模拟出α粒子在各种情况下的散射现象．便于学生对α粒子散射实验进行深入的研究。     

用APPLE—Ⅱ模拟演示α粒子散射实验

1909年盖革和马斯登在卢瑟福指导下进行的α粒子散射实验,对卢瑟福建立原子的核式结构模型起了关键的作用。现行高中物理教材都讲述了这个实验,但限于条件,中学里无法开设这个著名的经典性实验。我们利用APPLE—Ⅱ微机模拟演示α粒子的散射实验,取得了较好的效果,现介绍如下。     

卢瑟福散射公式的几何证明方法

给出两种比较简单的推导卢瑟福散射公式的几何方法:利用圆锥曲线的基本知识并结合参数的物理意义得出卢瑟福公式.     

多次散射的分级计算及数值模拟

本文改进了多次散射的计算方法并提出了一个引理,经简化的数值模拟其结果与巳发表的实验数据相吻合.     

光的衍射实验的改进及计算机模拟

光的衍射是高中物理光学部分的重要内容, 也是学生理解的难点之一, 对光的衍射实验进行了改进, 并对衍射现象进行了计算机模拟仿真, 从而有助于增加学生学习兴趣, 加深对这部分知识的理解     

应用超声模拟目标电磁散射特性的实验研究

由于目标在高频段电磁散射的测量比较困难,利用电磁波与声波的相似性,我们提出通过测量刚性物体在水中的声散射强度,来模拟目标的电磁散射。本文从理论上分析了应用超声模拟目标电磁散射的可行性,并且进行了实验研究。     

基于蒙特卡罗模拟的散射介质中后向光散射模型及分析应用

构建了内光源模型探讨散射介质中的光散射现象,利用蒙特卡罗方法研究了逃逸出组织的后向散射光子数随光子在组织内部发生的散射次数的分布关系,探讨了光源照明方式、辐射强度、接收方式、调制等参数的变化对后向散射的影响,结果表明后向散射光子的数量随散射次数的分布并非简单的单调递增或递减,而是一条先增大后减小出现峰值的曲线. 峰值位置、峰值大小及曲线形状与光源、探测方式、组织光学特性参数等有关. 关键词： 医用光学与生物技术 散射介质 后向散射 蒙特卡罗模拟     

激光-电子康普顿散射物理特性研究

对激光-电子康普顿散射物理特性即能量特性和微分截面角分布进行了仔细的研究.计算结果显示出光子能量和微分截面角分布的简单结构.康普顿散射X射线光源具有散射光子的能量易调节、方向性好等特点.在入射电子束能量很高时,X射线近乎单向出射.光源色散度较大,但实验上可以获得色散（带宽）小的X射线.对于各种波长的激光,在很宽的电子束能量范围（1 MeV—10 GeV）内,散射X射线光子的总截面和前向发射圆锥内（半圆锥角1/γ,其中γ=E/m₀ 关键词： 康普顿散射 能量特性 微分截面 角分布     

关于小角度极限下卢瑟福散射公式有效性的讨论

卢瑟福散射公式在大角度散射时其理论值与实验值吻合得很好,但在小角度散射时,却发现卢瑟福散射公式已经失效.一些研究者对此问题给出了不同的回答,其中认为忽略核外电子屏蔽效应是主要的原因.通过相关理论推算、建立模型以及数据验证,给出了一种回答,即卢瑟福散射公式在小角度散射时失效的主要原因是入射粒子单次散射的假设不成立.     

卢瑟福散射实验装置的研制

研制了一种鼎瑟福散的实验装置,并介绍了其实验结果,由于要用了步进电机和半导体探测器,该装置具有结构紧凑,操作简便等优点。     

核磁共振、X射线小角散射以及计算机模拟相结合构建生物大分子复合物的结构模型

近年来,结构生物学研究越来越注重生物大分子复合物的解析,因为许多重要生物学过程都离不开复合物的参与．溶液核磁共振是目前重要的结构解析方法之一．X射线小角散射(SAXS)作为一种新的结构生物学实验手段,近年来发展迅速．SAXS 能提供生物大分子复合物的较低分辨率结构信息,而核磁共振能解析复合物中各个亚基的原子分辨率结构．此外,通过核磁共振还能得到亚基之间的界面、取向以及距离信息．因此近年来通过计算机模拟,整合核磁共振和 SAXS 不同分辨率的结构信息,可以用来搭建生物大分子复合物的结构模型．该综述重点介绍这方面的研究进展．     

群体粒子场圆偏入射光侧向散射的角分布实验研究(英文)

对圆偏振光入射到群体粒子场时侧向散射光随角度分布的特性进行了实验研究,散射介质为直径0.065μm和1.24μm的粒子与过滤的蒸馏水所构成的不同浓度的悬浮液。实验结果表明,粒子侧向散射光的各种成分在探测平面内相对散射角度始终呈现对称分布的规律,而随着粒子尺寸、浓度、探测深度的变化,散射光强也相应出现变化,但变化不明显。     

偏振门用于对散射介质成像的蒙特卡罗模拟研究

通过蒙特卡罗模拟研究偏振光在散射介质中的传播,对通过散射介质的偏振光的强度分布进行模拟,分析了偏振门和空间滤波对成像的影响.模拟结果表明,对于Rayleigh散射体,偏振门与空间滤波可以减小散射光的影响,提高图像对比度,圆偏振光入射比线偏振光具有更高的对比度.对于Mie散射粒子,偏振门的作用有限,不同偏振光的结果差别不大.对双组分的散射介质也进行了模拟,偏振门在这种体系中仍能提高图像对比度.     

卢瑟福散射与原子的有核模型

回顾了卢瑟福散射实验,并从原子的有核模型的建立引出一些思考。