第10讲_镜像原理I

镜像原理物理知识点总结镜像原理是光学中的基本原理之一，它是研究光的基本特性、光的传播规律和光的反射、折射现象等光学现象的基础。

镜像原理不仅在光学中有着非常重要的应用，而且在其他物理学领域中也有着广泛的应用。

一、镜像原理的基本概念1. 镜像原理的概念镜像原理是指光线从一个点向镜面反射后，其入射角、反射角和反射线在同一平面内，且入射角与反射角相等。

根据镜像原理，可以推导出反射率、折射率，以及光的成像规律等重要物理常量和规律。

2. 镜像原理的基本特点镜像原理的基本特点包括：（1）入射角、反射角和反射线在同一平面内。

（2）入射角等于反射角。

（3）反射率和折射率等物理量的计算公式基于镜像原理。

（4）从镜面反射产生的光束和物体的关系可以通过镜像原理进行分析。

3. 镜像原理的分类根据其应用场景的不同，镜像原理可以分为平面镜的反射原理、球面镜的反射原理、折射原理等。

平面镜的反射原理主要是研究平面镜的反射性质和成像规律；球面镜的反射原理主要是研究凸透镜和凹透镜等球面镜的反射性质和成像规律；折射原理是研究介质中光的传播规律和折射率的特性。

二、镜像原理的光学实验1. 平面镜的反射实验平面镜的反射实验是光学实验中最基础的实验之一，旨在通过实验观察平面镜的反射特性和成像规律。

实验步骤如下：（1）将平面镜垂直放置于平面上。

（2）在平面镜的前方放置一光源，使光线直射向平面镜。

（3）观察光线经过平面镜反射后的角度和方向。

通过实验可得到如下结论：（1）入射角、反射角和反射线在同一平面内。

（2）入射角等于反射角。

2. 球面镜的反射实验球面镜的反射实验是通过观察凸透镜和凹透镜等不同类型的球面镜反射特性和成像规律，以验证镜像原理的适用性。

实验步骤如下：（1）以凸透镜为例，将凸透镜垂直放置于平面上。

（2）在凸透镜的前方放置一光源，使光线直射向凸透镜。

（3）观察光线经过凸透镜反射后的角度和方向。

通过实验可得到如下结论：（1）凸透镜的反射特性符合镜像原理。

镜像电流源工作原理
镜像电流源是一种电路技术，用于生成与输入电流完全相反的输出电流。

它基于电流镜技术，通过利用晶体管等电子元件的特性来实现。

工作原理如下：在一个电流镜电路中，有两个输入端和两个输出端。

其中一个输入端提供一个输入电流Iin，另一个输入端
通过与之并联的电阻连接到地。

而输出端则是由两个晶体管（PNP型和NPN型）组成的放大器级联而成。

当输入电流Iin流过与之并联的电阻时，会产生一个电压Vbe。

由于PNP型和NPN型晶体管的基极之间有一个固定的电压差Vbe，所以当一个晶体管的基极引入电压Vbe时，另一个晶体
管的基极也会自动引入相同的电压。

这样，当Iin流过与之并联的电阻时，会同时使得PNP型和NPN型晶体管的基极分别产生相同大小但方向相反的电压，
进而形成与Iin在大小相等但方向相反的输出电流Iout。

换句
话说，镜像电流源能够通过电流镜电路将输入电流以相反的方向输出。

镜像电流源广泛应用于各种电子电路中，如运算放大器、比较器、振荡器等。

通过合理选择电阻和晶体管等元件的参数，可以实现精确的电流镜效果，并在电路设计中发挥重要作用。

如何计算镜像的放大率和物体的位置一、放大率的计算1.定义：放大率是指镜像与实物在大小上的比例关系，通常用字母m表示。

2.公式：放大率m = 镜像长度 / 物体长度3.计算方法：a.测量镜像中的物体长度b.测量实际物体长度c.利用公式计算放大率二、物体的位置计算1.定义：物体位置是指物体在镜像中的位置关系，通常用字母p表示。

2.公式：物体位置p = 镜像中物体所在位置 / 镜像总长度3.计算方法：a.确定镜像中物体所在位置b.测量镜像总长度c.利用公式计算物体位置三、注意事项1.确保测量工具准确，如使用尺子或卷尺。

2.注意区分物体的前后位置，以免计算错误。

3.在计算过程中，保持简洁明了，避免出现不必要的误差。

四、应用场景1.学习物理光学中的平面镜、凸面镜和凹面镜原理。

2.了解日常生活中镜像的应用，如穿衣镜、望远镜等。

3.掌握放大率和物体位置的计算方法，为后续深入学习光学打下基础。

五、拓展知识1.了解不同类型的镜子及其特点，如平面镜、凸面镜、凹面镜等。

2.学习光学成像原理，如实像、虚像等。

3.探索光学在现代科技领域的应用，如光纤通信、激光技术等。

习题及方法：一个物体在平面镜前，其镜像长度是物体的两倍。

求物体的实际长度和镜像的位置。

根据放大率公式，设物体长度为x，则镜像长度为2x。

放大率m = 镜像长度 / 物体长度 = 2x / x = 2。

所以物体长度x = 镜像长度 / 放大率 = 2x / 2 = x。

镜像的位置是物体位置的两倍，即镜像位置 = 2 * 物体位置。

一个物体在凸面镜前，其镜像长度是物体的0.5倍。

求物体的实际长度和镜像的位置。

根据放大率公式，设物体长度为x，则镜像长度为0.5x。

放大率m = 镜像长度/ 物体长度 = 0.5x / x = 0.5。

所以物体长度x = 镜像长度 / 放大率 = 0.5x / 0.5 = x。

镜像位置与物体位置相同，即镜像位置 = 物体位置。

一个物体在凹面镜前，其镜像长度与物体长度相等。

4.镜像的原理1. 镜像是什么?2. Docker镜像的特点3. 容器和镜像的转换----Docker镜像的 Commit操作⼀. 镜像是什么? 镜像是⼀种轻量级, 可执⾏的独⽴软件包, ⽤来打包软件运⾏环境和基于运⾏环境开发的软件, 它包含运⾏某个软件所需的所有内容, 包括代码, 运⾏时, 库, 环境变量和配置⽂件.1. UnionFS: 联合⽂件系统 UnionFs联合⽂件系统: Union⽂件系统(UnionFS) 是⼀种分层, 轻量级并且⾼性能的⽂件系统, 它⽀持对⽂件系统的修改作为⼀次提交来⼀层层的叠加,同时可以将不同⽬录挂载到同⼀个虚拟⽂件系统下. Union⽂件系统是Docker镜像的基础,镜像可以通过分层来进⾏集成, 基于基础镜像(没有⽗镜像), 可以制作各种具体的应⽤镜像.特性: ⼀次同时加载多个⽂件系统, 但从外⾯看起来, 只能看到⼀个⽂件系统, 联合加载会把各层⽂件系统叠加起来, 这样最终的⽂件系统会包含所有底层的⽂件和⽬录2. Docker: 镜像加速原理 docker镜像实际上是由⼀层⼀层的⽂件系统组成, 这种层级就是联合⽂件系统UnionFS, bootfs(boot file system) 主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs⽂件系统, 在Docker镜像的最底层是bootfs, 这⼀层与我们典型的Linux/Unix系统是⼀样的, 包含boot加载器和内核, 当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了, 此时内存的使⽤权已有bootfs转交给内核, 此时系统也会卸载bootfs. rootfs(root file system), 在bootfs之上, 包含的就是典型Linux系统中的/dev, /proc, /bin, /etc等标准⽬录和⽂件, rootfs就是各种不同的操作系统发⾏版, ⽐如Ubuntu, centos等. 平时,我们安装进虚拟机的centOS都是好⼏个G, 为什么docker⾥才200M? 对于⼀个精简的OS, rootfs可以很⼩, 只需要包括最基本的命令, ⼯具和程序库就可以了,因为底层直接⽤Host的kernel, ⾃⼰只需提供rootfs 就可以了. 由此可见,对于不同发⾏版本的Linux, bootfs基本是⼀致的, rootfs会有差别, 因此不同的发⾏版可以共⽤bootfs 这⾥就说明了docker为什么⼩⽽快, 就是因为他和主机功能内核. 以docker pull为例, 在下载的过程中可以看到docker镜像是⼀层⼀层的下载.3. 分层的镜像我们来看看最终下载的镜像 发现⼀个问题, tomcat镜像的⼤⼩是647M, ⽽centos镜像是237M, 我们都知道centos 操作系统的镜像怎么也要⼏个G, 这⾥只有⼆百多M,这是什么原因就不说了,上⾯已经解释了. 那为什么tomcat镜像要⽐centos的镜像⼤呢? 原因是tomcat不是⼀个单独的镜像, 它包含了运⾏环境. 我们上⾯说了, 镜像就像⼀层⼀层的洋葱⽪. tomcat要运⾏在操作系统上, 操作系统要安装jdk,然后才能启动tomcat. 我们来模拟这个场景也就是说, tomcat镜像⾥⾯, 不仅仅是有tomcat镜像包, 它还包含了tomcat的运⾏环境. 所以, 可以看到tomcat下载的时候, 他会下载很多其他的镜像. 这就是镜像的分层4. 为什么Docker镜像要采⽤分层结构呢?最⼤的好处就是---共享资源⽐如: 有多个镜像都从base镜像构建⼆来, 那么宿主机只需要在磁盘上保存⼀份base镜像, 同时内存中也只需要加载这⼀份base镜像, 就可以为所有的容器服务了, ⽽且镜像的每⼀层都可以被共享.⼆. Docker镜像的特点docker镜像都是只读的, ⼀个新的可写层被加载到镜像的顶部, 这⼀层通常被称为"容器层", "容器层"之下的都被称为"镜像层".三. 容器和镜像的转换----Docker镜像的Commit操作镜像运⾏, ⽣成容器, 容器运⾏⽣成镜像容器, ⼀定是⼯作在前台的守护进程****什么意思呢? 如果docker认为当前没有⼯作在前台的守护进程, 那么他会任务起来就⽩启了. 那他就会⾃动退出也就是说, 我们必须⾄少有⼀个运⾏在前台的守护进程docker commit提交容器副本使之称为⼀个新的镜像docker commit -m= "提交的信息描述" -a="作者"容器Id 要创建的⽬标镜像名:版本号1. 案例1:先来看看如果没有后台启动的进程, 程序是否会退出docker run --name test docker.io/centos刚刚启动的容器, 果然退出了. 之前就不知道为什么启动不起来. 原因就是, 这⾥没有前台运⾏的守护进程. 所以, ⼀启动, 就退出了让docker 容器在前台启动守护进程的⽅法有很多. ⽐如 -it /bin/bash, ⽐如在dockerfile中添加前台运⾏守护进程等docker run -it --name test docker.io/centos⽐如: 加⼀个-it进⼊到客户端.2. 案例2:下⾯我们来模拟运⾏tomcatdocker images tomcat然后启动tomcat容器docker run -it -p 8080:8080 docker.io/tomcat-p: 做了⼀个端⼝映射, 将本机的8080端⼝映射到docker 容器这时候容器启动了, 我们看看启动的⽇志消息我们看到这⾥启动tomcat和我们平时启动tomcat看到的⽇志是⼀样的我们可以从浏览器中访问到: 输⼊的是虚拟机的⽹址 192.168.198.133:8080, 可以看到tomcat的启动页⾯接下来我们删除tomcat访问的⽂档进⼊到tomcat容器docker exec -it 05169ce5172a /bin/bash查看tomcat的⽂档删除掉doc⽬录然后制作⼀个新的tomcat镜像, 没有docs⽂档的tomcat输⼊命令docker commit -m="没有docs的tomcat" -a="lxl"容器ID lxl/tomcat02　docker commit -m="没有docs的tomcat" -a="lxl" 05169ce5172a lxl/tomcat02commit命令在实战项⽬中会⽐较有⽤, 这⾥了解⼀下.。

云服务器镜像原理云服务器镜像是一种保存了操作系统、服务器软件和数据配置的快照或副本。

它可以用于创建和部署多个相同配置的云服务器实例，从而提高系统部署和管理的效率。

云服务器镜像是云计算中重要的概念，下面将从原理、应用和优势三个方面详细介绍云服务器镜像。

一、云服务器镜像的原理：云服务器镜像的原理主要包括两个方面：镜像的创建和镜像的使用。

1.创建镜像：在云计算环境中，创建一个云服务器镜像需要以下几个步骤：（1）准备一个源服务器：源服务器是需要制作镜像的服务器，通常是已经经过配置和部署的云服务器实例。

（2）制作系统快照：通过虚拟化技术，将源服务器的操作系统和数据配置进行快照或备份，生成系统快照。

（3）创建自定义镜像：根据系统快照，创建自定义镜像，并进行相应的设置和命名。

（4）导出镜像：将自定义镜像导出为镜像文件，以便后续使用。

2.使用镜像：云服务器镜像的使用包括两个方面：创建云服务器实例和部署应用程序。

（1）创建云服务器实例：通过选择合适的镜像，在云平台上创建一个新的云服务器实例。

在创建过程中，可以选择不同的规格、配置和网络设置。

（2）部署应用程序：一旦云服务器实例创建成功，可以使用镜像中预先安装的软件和配置，快速部署应用程序。

这可以避免重复安装和配置的繁琐工作，提高部署效率。

二、云服务器镜像的应用：云服务器镜像广泛应用于以下几个方面：1.批量部署系统：云服务器镜像可以帮助用户快速部署相同配置的多个云服务器实例。

在大规模系统部署时，通过创建一个镜像，可以减少安装和配置的时间成本，提高系统的稳定性和一致性。

2.备份和恢复：通过创建镜像，用户可以对云服务器实例进行备份和恢复操作。

在服务器出现故障或数据丢失时，可以通过恢复镜像来快速恢复系统和数据。

3.快速测试和调试：在开发和测试环境中，通过使用镜像可以快速创建多个云服务器实例，进行测试和调试。

这种方式可以提高开发人员的工作效率，减少资源的浪费。

4.灾备和容灾：通过将云服务器实例的镜像复制到不同的地理位置，可以实现系统的灾备和容灾。

天线与电波传播天线部分：引言天线是一种用来发射或接收电磁波的器件，是任何无线电系统中的基本组成部分。

换句话说，发射天线将传输线中的导行电磁波转换为“自由空间”波，接收天线则与此相反。

于是信息可以在不同地点之间不通过任何连接设备传输，可用来传输信息的电磁波频率构成了电磁波谱。

人类最大的自然资源之一就是电磁波谱，而天线在利用这种资源的过程中发挥了重要的作用。

第一讲：传输线基础知识在通信系统中，传输线(馈线)是连接发射机与发射天线或接收机与接收天线的器件。

为了更好的了解天线的性能与参数，首先简单介绍有关传输线的基础知识。

传输线根据频率的使用范围区分有两种类型：1、低频传输线；2、微波传输线。

这里重点介绍微波传输线中无耗传输线的基础知识，主要包括反映传输线任一点特性的参量：反射系数Γ、阻抗Z 和驻波比ρ。

一、反射系数Γ这里定义传输线上任一点处的电压反射系数为()()''''''''2()()()00j z j z j zl U z z U z U z e Uzee βββ-+--+-Γ=====Γ (1)由上式可以看出，反射系数的模是无耗传输线系统的不变量，即 ()'l z Γ=Γ (2) 此外，反射系数呈周期性，即()()''/2g z m z λΓ+=Γ (3) 二、阻抗Z这里定义传输线上任一点处的阻抗为 ()()()'''U z Z z I z =(4)经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式()''00'0tan tan l l Z jZ z Z z Z Z jZ zββ+=+ (5) 三、驻波比ρ(VSWR)这里定义传输线上任一点处的驻波比为 ()()'max 'minU z U zρ=(6)经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式 11l lρ+Γ=-Γ (7)此外，这里还给出反射系数与阻抗的关系表达式()()()()()()''''''011z Z z Z z Z z Z z Z z Z +Γ=-Γ-Γ=+ (8)这里还简单介绍一下传输线理论所要用到的一些基本参数，例如特性阻抗0Z 以与相位常数β，具体表达式如下： 02,L Z LC C πβωλ===(9) 此外，不同的系统有不同的特性阻抗0Z ，为了统一和便于研究，常常提出归一化的概念，即阻抗()'0Z z Z 称为归一化阻抗()()''Z z Z z Z =(10)第二讲：基本振子的辐射一、电基本振子的辐射电基本振子(Electric short Dipole)又称电流元，无穷小振子或赫兹电偶极子， 它是指一段理想的高频电流直导线，其长度l 远小于波长λ，其半径a 远小于l ，同时振子沿线的电流I 处处等幅同相。

镜像世界的原理
镜像世界的原理主要是基于镜像反射和高效性、扩展性信息处理的概念。

在物理层面上，镜子通过反射光线来产生图像。

当光线照射到镜子上时，它会按照角度相等的原则反射回来，形成我们在镜子中看到的影像。

这意味着镜子中的自己是以与真实身体完全一致的姿态出现的。

然而，镜像世界不仅仅是对现实世界的简单复制。

它还需要对复制的信息进行高效性和扩展性处理，以便能够轻松处理更多信息。

这种处理使得镜像世界不仅能展现出与现实一模一样的形态，还可能展现出比现实更漂亮、更便捷的图像，类似于迪士尼世界里的魔镜。

此外，一些科学家认为镜像世界可能与暗物质有关。

暗物质是一种难以捉摸的物质，因为它大部分藏身于镜像世界中，只能通过引力作用在望远镜上显现出来。

如果这是真的，那么镜像世界可能比人类世界大得多，因为暗物质的数量是普通物质的五倍。

需要注意的是，镜像世界和暗物质之间的联系目前还只是科学家的一种假设，并未得到确凿的证据支持。

同时，镜像世界的具体实现方式也会因不同的应用场景和技术手段而有所不同。

因此，对镜像世界的原理进行解释时需要考虑到这些因素的复杂性和多样性。

另外，在量子力学和宇宙学领域，镜像世界（或称为平行宇宙、多世界解释等）还有更深层次的含义和解释。

这些理论涉及到量子态的叠加、波函数坍缩、宇宙暴涨等多个复杂的概念和假设，目前仍处于科学研究和探讨的阶段。

镜像站工作原理
镜像站是用于提供资源的网站副本，其工作原理如下：
1. 数据同步
镜像站的首要任务是与原网站同步数据，保证镜像站的资源与原网站
一致。

这个过程由数据同步软件完成，它可以对比原网站与镜像站的
差异，然后将差异部分同步给镜像站。

2. 流量管理
镜像站需要限制访问速度和带宽，以保证原网站不受到流量过高的影响。

可以使用高级的技术，如CDN（Content Delivery Network）技术，将资源缓存在镜像站的边缘节点上，以加快访问速度。

3. 访问控制
为了保护原网站的资源，镜像站应该对访问进行控制。

只有特定的用
户才能访问镜像站，例如注册用户或特定IP段的用户。

4. 安全性保障
镜像站需要采取一系列措施保障安全性，避免被黑客攻击和盗用信息
等威胁。

这包括设置防火墙和安装安全补丁，以确保镜像站的安全性。

5. 管理和监控
为了确保镜像站的稳定性和安全性，需要进行管理和监控。

管理员需
要对镜像站进行定期检查，确保数据同步、访问控制和安全性都有在
运行中得到维护。

镜像站的工作原理是多方面的，涉及到数据同步、流量管理、访问控制、安全性保障和管理和监控等方面的内容。

如果这些方面得到充分
的考虑和实施，镜像站可以为用户提供更好的资源访问体验，同时也
可以保障原网站的稳定性和安全性。