蒙特卡洛模拟散射过程的matlab代码

以下是一个简单的蒙特卡洛模拟散射的Matlab代码。它模拟了一个粒子在一个半径为R的球形目标上散射的过程。该模拟使用了随机数生成器，并计算了粒子在目标上的散射角度和位置。

%% Monte Carlo Simulation of Scattering Process

% Define parameters
R = 10; % radius of target (cm)
N = 10000; % number of particles
E = 10; % energy of particles (MeV)

% Initialize arrays for results
theta = zeros(N,1);
phi = zeros(N,1);
x = zeros(N,1);
y = zeros(N,1);
z = zeros(N,1);

% Loop over particles
for i = 1:N
    % Generate random position on target surface
    r = R;
    theta_i = acos(1 - 2*rand);
    phi_i = 2*pi*rand;
    x_i = r*sin(theta_i)*cos(phi_i);
    y_i = r*sin(theta_i)*sin(phi_i);
    z_i = r*cos(theta_i);
    
    % Calculate scattering angle
    alpha = 2*asin(sqrt(E/(4*511))*sin(theta_i/2));
    theta_s = theta_i + alpha;
    phi_s = phi_i + pi;
    
    % Save results
    theta(i) = theta_s;
    phi(i) = phi_s;
    x(i) = x_i;
    y(i) = y_i;
    z(i) = z_i;
end

% Plot results
figure;
plot3(x,y,z,'.');
axis equal;
xlabel('x (cm)');
ylabel('y (cm)');
zlabel('z (cm)');
title(['Monte Carlo Simulation of Scattering Process (',num2str(N),' Particles)']);

在这个例子中，我们定义了一个半径为10cm的球形目标，发射了10000个粒子，每个粒子的能量为10MeV。我们使用随机数生成器在球面上生成了每个粒子的初始位置，并使用散射理论计算了散射角度。最后，我们将每个粒子的最终位置绘制在三维图中。