Monte Carlo脉冲光在浑浊介质中展宽效应的数值模拟(2)
传统的流动显示技术按其特性可划分为为四种：壁面显迹法，丝线法，示踪法和光学法。传统的流动显示方法的特征是：运用传统的技术，其技术水平不高；处理定性的信息，以对比介质显示。其中，传统的光学显示方法，如阴影法、纹影法、干涉法，用于有密度变化的流场。干涉法可以定量地显现一些密度场的变动。光学方法对于流动场无干扰，但是却存在着巨大的局限。取得于阴影、纹影、干涉仪的画面的时间越过流动场区域中折射累计结果，尽管从理论上说能够从画面还原得到流动场的密度分布，可是区分度较低，并且只能作用在二文中[3]。
第二代流动显示技术的突出特性为含有计算机辅助技术。从具体实验层面来说，以一般的的流动显示仪器和图像设备作为根本，在画面的处理方面使用计算机图像处理系统，相关变量的改变用色彩的不同反映，展现出繁杂的流动场的信息同时具有高性能的图像。从相关计算来说，重点是计算和实验的融合，在流动显示和流场的测量中得到一些边界条件和测量全流场，计算的方式使用数值模拟，用计算机作图，结论以图像的形式来展现[4]。这种流动显示方法的重点为运用图像处理技术。这种方法不但可以增加数据计算的精确性和流畅性，而且可以增强图像质量[5]。
新兴的流动显示技术出现于近几十年，较为典型的伪散斑技术、粒子像测速技术、激光诱导荧光和层析方法等。
其中，激光散斑测速技术因为具有很高的精度、较为广泛的适用性从而得到广泛的使用，通过它，能够得到流场的流动情况的直观状况及其流动的历程，是解决现实工程问题的重要手段[6]。流动显示的目的为使流体运输的过程可以直接观测，经过种种流动性试验，可以研究复杂的流动现象，探寻它们的物理本质，为我们找到不同的流动现象，建构造不同的理论物理模型提供依据。
激光散斑测速技术是以散射粒子和光之间的相互作用为基础的，为了更好更直观地明了光照在戒指上，与散射粒子相互作用最终形成散斑的过程[7]，本文利用Monte Carlo方法建立光与粒子相互作用的模型，通过C++编程完成Monte Carlo模拟，得到脉冲光在不同介质厚度中的展宽效应，与扩散近似理论结果进行比较，从而进一步分析光与粒子相互作用机理。
为了研究光在生物组织中传播的情况，本文采用Monte Carlo方法建立光与粒子相互作用的模型，并对模型建立的方式过程进行了详细叙述，为Monte Carlo模型在计计算机代码方面的实现提供了必要的公式[10]。本文讨论了一个光子在边界条件下的内部反射，表明了相位函数也可以用于产生新的散射角，讨论了几个改善效率的方差减少方案，给出了一种估算在Monte Carlo计算中不确定性的方法，并给出了Monte Carlo方法实践的验证结果。讨论了扩散近似理论并给出了扩散方程，并由此得到了理论结果并与模拟结果进行比较，得出结论。
2 Monte Carlo模拟
2.1 Monte Carlo模型的建立
2.1.1Monte Carlo模拟简介
蒙特卡洛方法是计算科学的一个分支，又称为统计试验方法或随即抽样方法，是在二十世纪四十年代为了适应当时原子能工业发展的需要而发展起来的，是是用数学方法在电子计算机上实现数字模拟实验，这类问题可以直接或间接地用一个随机过程来描述。蒙特卡洛方法就是设法去模拟这个过程，通过模拟找出我们希望求出的某些结果或观察我们感兴趣的某种现象。
Monte Carlo可以运用在很多方面，在具体项目中的材质的形状对结论的正确性而言并不重要。这种手段的收敛性为概率形式上的收敛因而这种收敛速度不会因为文度的变化而变化，这种方法也可以节省存储空间，对于庞大的复杂的问题来说这些特性至关重要。因而，随着电脑的进化和科技问题的逐渐复杂，Monte Carlo方法也可以日渐得适用于越来越堵的情况下。
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