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1、本课涉及的 5 个主题：眼睛、光、电磁辐射、手机、声音。眼睛: 关于眼睛的检测眼睛是人和动物的视觉器官。由眼球和眼的附属器官组成，主要部分是眼球。眼睛是人类感官中最重要的器官，大脑中大约有 80%的知识都是通过眼睛获取的。读书认字、看图赏画、看人物、欣赏美景等都要用到眼睛。眼睛能辨别不同的颜色和亮度的光线，并将这些信息转变成神经信号，传送给大脑人眼是望远镜放大倍数的基准，就是说放大倍数是 1，口径就是人眼瞳孔的大小，它随着光照强度的变化而变化，一般在 2 到 7 毫米之间波动。成像原理眼睛通过调节晶状体的弯曲程度（屈光）来改变晶状体焦距获得倒立的、缩小的实像。眼睛所能看到的最远的点叫调节远点，
2、正视眼所能看到的远点在极远处；眼睛所能看到的最近的点叫调节近点，两点之间称为调节范围。正常眼睛的近点在距离眼睛约 10 厘米处。明视距离近视眼的明视距离一般为 10 厘米左右，（明视距离指人眼看书时间长而不疲劳的距离）， 正视眼的明视距离为 25 厘米左右，人眼在这一距离看书不易疲劳光学应用: 照相机照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。医学成像设备、天文观测设备等等。照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头（摄景物镜）和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理（即显影
3、、定影）构成永久性的影像，这种技术称为摄影术。照相机成像原理：1镜头把景物影象聚焦在胶片上2、片上的感光剂随光发生变化3片上受光后变化了的感光剂经显影液显影和定影形成和景物相反或色彩互补的影象。通常，照相机主要元件包括：成像元件、暗室、成像介质与成像控制结构。成像元件可以进行成像。通常是由光学玻璃制成的透镜组，称之为镜头。小孔、电磁线圈等在特定的设备上都起到了“ 镜头”的作用。成像介质则负责捕捉和记录影像。包括底片、CCD 、CMOS 等。暗室为镜头与成像介质之间提供一个连接并保护成像介质不受干扰。控制结构可以改变成像或记录影像的方式以影像最终的成像效果。光圈、快门、聚焦控制等。而如今的数码相
4、机，又是不一样的原理。数码相机，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同，数字相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合-zh-cn：器件；zh-tw：组件-(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。在图像传输到计算机以前，通常会先储存在数码存储设备中（通常是使用闪存；软磁盘与可重复擦写光盘（CD-RW）已很少用于数字相机设备）。数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。数码相机最早出现在美国，20 多年前，美国曾利用它通过卫星向地
5、面传送照片，后来数码摄影转为民用并不断拓展应用范围。电磁辐射：X 射线的应用X 射线的探测可基于多种方法。最普通的一种方法叫做照相底板法，这种方法在医院里经常使用。将一片照相底片放置于人体后，X 射线穿过人体内软组织（皮肤及器官）后会照射到底片，令这些部位于底片经显影后保留黑色；X 射线无法穿过人体内的硬组织，如骨或其他被注射含钡或碘的物质，底片于显影后会显示成白色。光激影像板（en:image plate）因子位化容易，在少部分医院已以之取代传统底片。另一方法是利用 X 光照在特定材质上所产生的荧光，例如碘化钠（NaI）。科学研究上，除了使用 X 光 CCD，也利用 X 光游离气体的特性，使
6、用气体游离腔做为 X 光强度之侦测。这些方法只能显示出 X 射线的光子密度，但无法显示出 X 射线的光子能量。X 光光子的能量通常以晶体使 X 光衍射再依布拉格定律（Braggs law）决定。目前普遍认为人眼是看不见X 光的，而且几乎所有的 X 光的使用者都认为这是事实。然而严格的说，这实际上是不正确的。在特殊的情况下，肉眼实际上是可以看见 X 光的。医学领域伦琴发现 X 射线后仅仅几个月时间内，它就被应用于 医学影像。1896 年 2 月，苏格兰医生约翰麦金泰在格拉斯哥皇家医院设立了世界上第一个放射科。放射医学是医学的一个专门领域，它使用放射线照相术和其他技术产生诊断图像，这可能是 X 射
7、线技术应用最广泛的地方。X 射线的用途主要是探测骨骼的病变，但对于探测软组织的病变也相当有用。常见的例子有胸腔 X 射线，用来诊断肺部疾病，如 肺炎、肺癌或肺气肿；而腹腔 X 射线则用来检测肠道梗塞，自由气体（free air，由于内脏穿孔）及自由液体（free fluid）。某些情况下，使用 X 射线诊断还存在争议，例如结石（对 X 射线几乎没有阻挡效应）或肾结石（一般可见，但并不总是可见）。借助计算机，人们可以把不同角度的 X 射线影像合成成三维图像，在医学上常用的电脑断层扫描（CT 扫描）就是基于这一原理。(一)X 射线诊断X 射线应用于医学诊断，主要依据 X 射线的穿透作用、差别吸收、
8、感光作用和荧光作用。由于 X 射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的 X 射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的 X 射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影) 将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。于是，X 射线诊断技术便成了世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。(二)X 射线治疗X 射线应用于治疗，主要依据其生物效应，应用不同能量的 X 射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照
9、射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特别是肿瘤的治疗目的。(三)X 射线防护在利用 X 射线的同时，人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍，白血病等射线伤害的问题，为防止 X 射线对人体的伤害，必须采取相应的防护措施。以上构成了 X 射线应用于医学方面的三大环节诊断、治疗和防护。工业领域X 射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光，故 X 射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。研究领域晶体的点阵结构对 X 射线可产生显著的衍射作用， X 射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。手机的检测：二、手机性能测试的方法手机性能测试的方法按照自动化程度不
10、同可分为手工测试和自动测试。手工测试主要是通过测试人员手动操作，并借助某些监测仪器和工具，来验证手机性能。但由于手机功能众多，并且性能测试工作量大，如果单个测试工程师靠手动按键来执行所有测试用例，花费的时间少则几小时，多则需要几天的时间，这样耗费大量测试时间的同时也容易让测试工程师产生疲倦甚至是厌倦心理，很容易造成测试的遗漏。手机测试中常碰到很多重复性高的工作，如发送数条 SMS 或者 MMS 以验证其收发成功率以及稳定性、连续进行多次呼叫、多次对文件系统进行添加删除操作、多任务多进程情况下的冲突测试以及极限测试等等，都是重复性高的工作，手动执行的话费时费力，如果能有一套自动执行的机制，将能大
11、大提高测试的效率。由此产生了对手机自动化测试工具的需求。手机这种板机的 MMI 功能测试不同于基于 PC 上的 MMI测试，后者借助 PC 平台，目前市场上已有非常多功能强大且通用的自动测试工具支持其测试，如比较典型的有 Winrunner， Robot， Loadrunner 等等，但这些工具通常不能兼容到象手机这种嵌入式系统中来。这就要求测试人员能够基于当前平台进行二次开发，来满足自动化测试的需求。手机的自动化性能测试一般分为以下几个步骤进行：1. 系统分析将系统的性能指标转化为性能测试的具体目标。通常在这一步骤里，要分析被测系统结构，结合性能指标，制定具体的性能测试实施方案。这要求测试人
12、员对被测系统结构和实施业务的全面掌握。2. 建立虚拟用户脚本将业务流程转化为测试脚本，通常指的是虚拟用户脚本或虚拟用户。虚拟用户通过驱动一个真正的客户程序来模拟真实用户。在这一步骤里，要将各类被测业务流程从头至尾进行确认和记录，弄清这些过程可以帮助分析到每步操作的细节和时间，并能精确地转化为脚本。此过程类似制造一个能够模仿人的行为和动作的机器人过程。这个步骤非常重要，在这里将现实世界中的单个用户行为比较精确地转化为计算机程序语言。如果对现实世界的行为模仿失真，不能反映真实世界，性能测试的有效性和必要性也就失去了意义。3. 根据用户性能指标创建测试场景根据真实业务场景，对生成的测试脚本进行复制和
13、控制，转化为满足性能测试指标的测试用例集。在这个步骤里，对脚本的执行制定规则和约束关系。具体涉及到对业务类型，并发时序等参数的设置。这好比是指挥脚本运行的司令部。这个步骤十分关键，往往需要结合用户性能指标进行细致地分析。4. 运行测试场景，同步监测应用性能在性能测试运行中，实时监测能让测试人员在测试过程中的任何时刻都可以了解应用程序的性能优劣。系统的每一部件都需要监测：协议栈，MMI 应用程序，内存占用情况，驱动程序运行状态等。实时监测可以在测试执行中及早发现性能瓶颈。5. 性能测试的结果分析和性能评价结合测试结果数据，分析出系统性能行为表现的规律，并准确定位系统的性能瓶颈所在。在这个步骤里，
14、可以利用数学手段对大批量数据进行计算和统计，使结果更加具有客观性。在性能测试中，需要注意的是，能够执行的性能测试方案并不一定是成功的，成败的关键在于其是否精确地对真实世界进行了模拟。声音: 超声波超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术 。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上
15、。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。超声处理利用
16、超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。基础研究超声波作用于介质后，在介质中产生声弛豫过程，声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程，并在宏观上表现出对声波的吸收（见声波）。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构，这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大于固体中的原子间距，在此条件下固体可当作连续介质 。但对频率在 1012 赫以上的特超声波 ，波长可与固体中的原子间距相比拟，此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化的 ，称为声子（见固体物理学）。特超声对固体的作用可归结为特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究，以及量子液体液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域量子声学。
