用matlab写一个激光与钠原子共振荧光散射的代码

以下是一个简单的 Matlab 代码示例，用于模拟激光与钠原子的共振荧光散射：

% 定义参数
N = 10000;           % 模拟的粒子数目
c = 299792458;       % 光速
lambda_laser = 589e-9;% 激光波长
lambda_sodium = 589e-9;% 钠原子共振波长
gamma = 2*pi*9.7e6;  % 钠原子的自然线宽
k_laser = 2*pi/lambda_laser;    % 激光波矢量
k_sodium = 2*pi/lambda_sodium;  % 钠原子波矢量

% 初始化位置和速度
x = zeros(1, N);     % 粒子的初始位置为0
v = randn(1, N)*100; % 粒子的初始速度为高斯分布

% 模拟运动
dt = 1e-9;           % 时间步长
t = 0:dt:1e-4;       % 模拟时间范围
for i = 2:length(t)
    % 计算粒子的新位置和速度
    x = x + v*dt;
    v = v - gamma*v*dt + k_laser*(sin(k_sodium*x) - sin(k_laser*x))*dt;
end

% 绘制散射光强度图像
figure;
histogram(v, 'Normalization', 'probability', 'BinWidth', 10);
xlabel('散射光速度 (m/s)');
ylabel('概率密度');

该代码通过模拟 N 个钠原子在激光束中的运动，计算它们在散射光中的速度分布。在模拟过程中，每个钠原子都受到自然衰减和激光的相互作用力，从而导致其速度发生变化。最后，该代码输出散射光的速度分布图像，即钠原子在散射过程中速度的概率分布。