武際可
鏡子發(fā)明得非常早。公元前3000年左右,古埃及人就已經(jīng)用青銅制作鏡子。中國的青銅鏡出現(xiàn)在公元前500年左右。
中國古代的銅鏡有兩種:一種是凹面鏡,用來聚焦日光取火,也稱陽燧;另一種是凸面鏡,用來照人。
在《古今注》中有這樣的記載:“燧,銅鏡也,以銅為之,形如鏡;照物則影倒,向日則火生;以艾承之,則火出?!备鶕?jù)物理光學原理,我們知道,對于凹面鏡,物體在鏡子的焦距以外,物體的像是倒著的;如果物體在焦距以內(nèi),則會得到比實物微大的正像。《古今注》的作者是晉朝人崔豹,可見,那時的人們已經(jīng)了解了凹面鏡的原理。其實,在春秋戰(zhàn)國時代的著作《墨子》里,已經(jīng)有關于鏡子的光學解釋。
那么,古人為什么把照人的鏡子做成凸面鏡呢?這其中可能有兩個原因。
首先,凸面鏡的視野比較大。用平面鏡照人,人必須站在鏡子正前方才能照見;如果站得偏離前方,照鏡的人在鏡子中間就看不到自己,看到的只是旁邊的景物。凸面鏡的視野比較寬,照鏡人即便稍微偏離鏡子的正前方,也可以在鏡中看見自己。正因為凸面鏡有這個優(yōu)點,所以現(xiàn)今汽車駕駛室邊上裝置的幾面反光鏡都是凸鏡,汽車行進時,司機可以從鏡中看到車左右和車后面的景物。
其次,凸面鏡中的像比實物小,這樣一來,小鏡子也可以看到比較大的場景。我們知道,要在平面鏡中看清一個人的全身,鏡子必須要做得很大才行,至少得有半人高;如果要看清楚照鏡人的面孔,鏡子也要做得有半張面孔大。古時候,銅是僅次于金和銀的貴金屬。所以,在鑄鏡時,為了節(jié)約銅的使用量,同時又要使鏡子能夠照見面孔或全身,把鏡子做成凸面鏡顯然是更經(jīng)濟的一種選擇。我們通??吹降墓喷R只有巴掌大小,做得都很精致,上面還有各種紋飾或銘文。只有在皇家或權(quán)貴人家,才會有比較大的平面鏡。
古代鑄鏡用的是銅錫合金,比較脆,在一塊有棱的石頭上一磕,就可能破碎成兩塊。我們知道,脆性物體斷裂后的斷茬各不相同,有多少裂口,就有多少不同的斷茬。人們根本沒辦法復制,即使用現(xiàn)代技術(shù),也很難復制得一模一樣。在唐朝孟棨所著的《本事詩》中記載了這樣一件事:南朝陳將亡,駙馬徐德言預料亂中夫妻會分離,便把一面銅鏡破為兩塊,夫妻各執(zhí)一塊(一說是把兩個半塊鏡子都給了妻子),并約定在正月十五到京城去賣,以通消息。其妻樂昌公主按預定之日托人到市場上賣鏡,被徐德言看見,買了下來,并托來人捎去一首詩:“鏡與人具去,鏡歸人不歸,無復嫦娥影,空留明月輝?!狈蚱藿K得團圓。于是,“破鏡重圓”也成了一則典故。
人類學會用玻璃做鏡子是很晚的事。古代,玻璃的產(chǎn)量很小,比較貴重,只能作為裝飾品。人們稱玻璃為“琉琳”“流離”“琉璃”或“月明珠”等。13世紀之后,意大利人首先發(fā)明了大批量生產(chǎn)玻璃的方法。15世紀,出現(xiàn)了用玻璃制作的鏡子。我國的銅鏡直到清代才逐漸被玻璃鏡所取代。隨著近代工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在做鏡子用的材料,除了玻璃外,還有銅以外的其他金屬和塑料。
用玻璃制作的鏡子一旦出現(xiàn),就有許多新花樣,鏡子也可以做得更大。穿衣鏡、哈哈鏡、探照燈用的拋物面鏡、萬花筒等,有的整座大樓的外部全是玻璃幕墻,不一而足。
根據(jù)前面的介紹,我們知道,不管是平面鏡、凸面鏡還是凹面鏡,都有一個缺點,就是照鏡子時,人得站在鏡子的正前方,凸面鏡對這一要求略為寬松,不過人的偏離角度也不能過大。有沒有一種鏡子,允許人對鏡子有比較大的偏離,還能照見人呢?也就是說,不管光線從什么角度射來,鏡子都能夠把光線沿著原來的方向反射回去。
答案是肯定的。這種鏡子被稱為回射鏡。把3個平面鏡相互垂直地黏結(jié)到一起,形成一個角錐,就像空間坐標系的一個卦限一樣。這個鏡子的角錐就是一個回射鏡。人只要站在角錐內(nèi)部,不管在什么地方,都能看見自己完整的鏡像。也就是說,處于角錐內(nèi)部的任何一束光線,經(jīng)過角錐反射后,會沿著平行于入射方向的方向反射回來。
回射鏡雖然有諸多優(yōu)點,但是平面鏡的交線不容易做得十分精密,照出的人影上往往有幾道線,看起來很不舒服。所以,人們?nèi)粘I钪胁⒉皇褂盟鼈冋杖?,而是用回射鏡把光線反射回去。這種裝置一般被稱為回射器,也稱逆反射器。
通常,自行車尾部都有一個用塑料制作的小回射器。它由許多小格組成,每一格都是3個相互垂直的平面鏡。在自行車后面行駛的汽車,可以憑借自己的車燈,很遠就能發(fā)現(xiàn)前面的自行車。因為自行車上這個小小的回射器可以把車燈的光線反射回去,而不管汽車和自行車的相對位置怎樣。
回射器的用途非常廣泛。我們知道,高速公路上是沒有路燈的,汽車夜間行駛時,速度很快,完全靠各種回射器所制成的路標、文字、指示牌行車。有一些路標就和自行車尾部的回射器一樣,汽車靠自己的車燈就可以辨別得很清楚。
還有一些用油漆畫的行車線和文字標牌,采用的是另一種原理制成的回射器。這種回射器的原理是入射光照射一個折射率較高的透明球體時,總有一部分光線經(jīng)過全反射后沿原來的方向被反射回來,如露珠、雨滴、玻璃珠等都有這種本領。背著陽光察看露水或噴霧器噴出來的水霧,會看到一個個閃亮的光點,就是這個原理。于是,人們想辦法在涂寫路標的油漆中添加極細的玻璃珠,其直徑不到1毫米,甚至更小。用這種油漆寫出的字,對光線有回射的本領。如果再使用具有一定反射能力的油漆本底,那么這種涂料對光線的回射比例會更大。
利用回射器還可以進行精密的距離測量。1969年,美國的阿波羅登月計劃中,一架回射器被放置到了月球上,地球上的人們向回射器發(fā)射激光,再從地球上接收回射的光。通過測量光線通過的時間,研究人員能精確計算出月球與地球之間的距離,其誤差不超過6厘米。此外,在測量人造衛(wèi)星軌道、測量地球上較遠的距離以及精確測量光速時,人們也都使用了回射器。
鏡子的功能,是對光線進行簡單的反射;回射器的功能是將光線從哪里來再送回哪里去,顯然要復雜一些。如何制造出簡單、高效的回射器,仍然是現(xiàn)代應用技術(shù)研究的重要課題。
(選自《百科知識》)
網(wǎng)友眼中的銅鏡
聽說銅鏡可以“穿越”,是真的嗎?
網(wǎng)友劉備:是真的可以“穿越”,《三生三世十里桃花》里的天族太子夜華君和白淺上神,就是通過銅鏡來溝通的。
網(wǎng)友李白:贊同樓上說法。聽說銅鏡Phone系列今年下半年會推出銅鏡Phone8以及銅鏡Phone8 Plus。
古代銅鏡清晰度怎樣?
網(wǎng)友狄仁杰:根據(jù)史料記載:“鬢眉微毫可得而察?!笨赡芨覀儸F(xiàn)在的鏡子沒有什么兩樣吧。
網(wǎng)友楊貴妃:據(jù)我個人觀察,銅鏡的像素大概只有30萬,自帶10級磨皮效果,推薦指數(shù)五顆星。
網(wǎng)友上官婉兒:我總覺得對著銅鏡化妝,有一種難以言說的效果,看著唐朝妝就知道了。個人感覺妝畫得很濃。另,花木蘭大概也是用銅鏡化妝,所以“安能辨我是雄雌”。
網(wǎng)友司馬懿:我證明,我照鏡子的時候,的確看不清楚細節(jié),只隱隱約約看到一個字,那就是“帥”。
古代人隨身攜帶鏡子是為了補妝還是為了降妖除魔?
網(wǎng)友維維:為了補妝,因為有“銅鏡映無邪,扎馬尾”之說。
網(wǎng)友小確:降妖除魔吧,隨時提醒自己,遇到什么事情,看著自己的臉一切就都明白了。
網(wǎng)友冰冰:以銅為鏡,可以正衣冠;以人為鏡,可以明得失;以史為鑒,可以知興替。