1.古代的观察与思索

我国对”透光镜”的研究始于宋代的沈括。在其名著《梦溪笔谈》中记载:“铸时薄处先冷，惟背纹上差厚，后冷而铜缩多，文虽在背，而鉴面隐着有迹，所以于光中现”。他认为“透光”的成因是鉴面隐藏着鉴背纹饰的痕迹，而此痕迹是铸镜时产生的，所以称此解释为“铸造说”。元代吾邱衍在其《闲居录》中认为，在镜面上镶嵌或填铸了与其背面纹饰相同的“稍浊之铜或又加铅，因此，镜面反射光斑中呈现相同的纹饰。后人称此解释为“镶嵌说”。明朝郑复光在其《镜镜詅痴》书中指出，“夫刮力在手，随镜凸凹而生轻重，故终有凸凹之迹。虽工作刮磨，而刮多磨少，终不能极平，故光中有异也”。这种解释被称为“刮磨说”。他将透光镜与水面的反射现象所作比喻十分有名。他说，“水静则平如砥，发(按现代术语应为反射)光在壁，其光莹然动，则光中生纹，起伏不平故也。铜镜及含光玻璃，其发光亦应莹然如止水”。他又说，“铜镜磨工不足，故多起伏不平，照人不觉，发光必见，由于凸凹，故能视镜无迹，而发光显著

为西汉“见日说”青铜镜背面的纹饰，图4为青铜镜正面的反射图像。早在汉代，中国青铜镜已流传到高丽和日本。公元238年，魏朝廷一次送给日本使臣约100枚铜镜。710～792年日本掌握了铸镜技术，到江户时代(1606-1687年)日本学会制作”透光镜”，并称其为魔镜。19世纪90年代遂有学术论文发表。”透光镜”首先在东亚流传开来

2.近代的实验研

1832年，旅居印度的西方人普林富(J.Prinsep)在《亚洲学会杂志》上发表了《论中国魔镜》的论文；接着，以其名字命名全反射角的英国物理学家布儒斯特(david brewster 1781-1868年)，检验了“透光镜”特性后，在其论文中指出，质量密度的差异导致了“透光”现象的产生。这一观点与元代的吾邱衍不谋而合。1844年，法国天文学家、光学家阿拉哥向法国科学院赠送了一枚“透光镜”，从而引出一系列的讨论文章。1847年，居伦(S.Julien) 在其文章中最早引述了我国周密和吾邱衍的论述后认为，在磨削铜镜镜面时，造成其凸面曲率有微细差异。多数物理学家认同这一观点。1877年，英国《自然》(Nature) 周刊开展了青铜镜“透光”成因的讨论，多数人认为，镜面凹凸现象是由于镜背被压击而成。事实上，无论是中国的还是日本的“魔镜”都是范铸而非压模成型的。几乎同一时期，意大利和法国的科学家们也参与了”透光镜”的研究行列，进行了对镜背施以高压或加热的试验后认为，“透光” 是热处理的结果。1932年，布拉格(W.H.Bragg)这位诺贝尔物理奖得主在《论中国的魔镜》文中，总结了青铜镜“透光”机理。他与其同获诺贝尔奖的儿子小布拉格(W.L.Bragg) 将该文编入了科普读物——《光的世界》中。其主要观点是，当浇铸成型的铜镜经受刮磨时，“镜子较薄部分比起背后凸起的较厚部分，向下凹得多一些，因而相对于刮磨器而言，退让得多一些，于是，这较薄部分多少避免了刮磨器的作用，待压力过去时，它们便恢复原状，但是与镜面的平均位置相较，却微微地高出一些。”按此法从不同方向刮磨几遍以后，镜面便形成了微凸的花纹，与镜背一模一样。该镜变成了小凸镜的集合体。当光线被镜面反射时，反射光的聚散便与镜背花纹相对应。为了让人们便于理解镜面及其反射状况，他还转述了当年郑复光所作的水面比喻。1962年，李约瑟(J.Needham)在其《中国科技史》中，对于透光镜在欧洲引起的反响作了简短的总结: “ 能反射背面图案的具有不同曲率的镜子的第一次发现，一定是在五世纪前的某个时候作为经验中的一件奇事为人们所发现。我们也不能忽视，当时人们是在屏幕上研究镜面反射”。接着他赞扬了沈括“镜面有迹”的观点，全面肯定了W.布拉格关于魔镜的确切解释。从而指出吾邱衍和布儒斯特的解释离题较远。