魔镜与力学

古代人所用的镜子是用青铜器制做的，经仔细磨光就能照人。

上海自然博物馆珍藏着一面传世珍宝——西汉透光铜镜。它与一般的铜镜不同，当太阳光一照，这面镜子就把它背面的图案及“见日之光天下大明”8个大字反射在对面的墙上形成“奇景”，所以外国人称之为“魔镜”。

铜镜磨光后能反射，当镜面曲率相同，则反射光线有规则地发散;当镜面曲率各处不一，则反射光线也随各处曲率不同而变化。由于西汉透光铜镜背面铸有图案及文字，造成镜面的曲率不同。于是，当太阳一照，就形成了“奇景”，这就是“魔镜”的千古之谜。

“魔镜”之谜有了科学解释，但早在汉代，如何制成镜面各处曲率随镜背图案、文字而变化的呢?(https://www.daowen.com)

根据上海交通大学古铜镜研究小组研究认为:那是西汉劳动人民利用力学原理的成果。这面透光铜镜的直径74毫米，镜面外凸，有阔厚的外缘及很薄的镜体，由青铜铸成。浇铸成型后，薄镜很快冷却下来，但阔厚的外缘却冷却得很慢，于是阔厚的外缘对很薄的镜体在冷却收缩过程中沿其四周有一种压力，随着磨工磨镜面，这种压力就逐渐显现出来，这压力使镜面各处由于镜背图案、文字造成的薄厚，产生出肉眼很难辨认的外凸，形成了与图案、文字相应的微小变化，致使镜面的曲率不同。太阳一照恰如透光一般，把镜背的图案和文字反射到对面墙上了。

铜　镜