关于透光镜

西汉时就已出现透光镜,由于其特殊的光学效应,很早就引起了人们的兴趣,沈括《梦溪笔谈》中已有明确记载,宋元之际周密的著作中也有关于透光镜的记述:“透光镜,其理有不可明者,前辈传记仅有沈存中(沈括)

《笔谈》及之,然其说亦穿凿。⋯⋯凡对日映之,背上之花尽在影中,纤悉毕具,可谓神矣!”①但是周密并未涉及透光镜的制作及原理问题。

吾丘衍在《闲居录》中写下了他的看法:“世有透光镜,似有神异,对日射影于壁,镜背文藻于影中一一皆见,磨之愈明。因思而得其说。假如镜背铸作盘龙,亦于镜面窾刻作龙,如背所状,复以稍浊之铜填补铸入,削平镜面,加铅其上,向日射影,光随其铜之清浊分明暗也。昔徐生操示余,因以告之。后数日,家志行取去,忽坠地而碎,痕迹并见,果不出所度云。昔沈存中(沈括)《笔谈》尝载此镜,而不得其说,因记之。”这段话反映出吾丘衍对于镜面材质不同而反射率有所不同这一透光原理的进一步认识,同时他的解释及对其制作方法的猜测,因一面透光镜“忽坠地而碎,痕迹并见” 而得到证实。

近年已通过实验证明,铸制透光镜有多种方法,如所谓“加热法”,即如沈括所推测的,在铸镜过程中,因镜各部分厚薄不同造成冷却快慢不同, 使得各处收缩率有差别,结果镜面产生细微的曲率差异;“补铸法”,即如吾丘衍所记述的,铸镜时先将镜面依背面的图案铸成空凹状,然后以另一成份的铜填补铸入,使得镜面的材质有所不同;以及“磨刮法”,即镜铸成之后用磨刮的方法把镜面磨光,使镜面亦形成微小的曲率差异。以上三种方法确实都能制成透光镜。

① 周密:《癸辛杂识》续集卷下“透光镜”条。