鏡子是我們生活中的常見物品。傳統(tǒng)的鏡子使用的是平板玻璃作為基板，而現(xiàn)代的鏡子用的材料則更多樣。

回溯歷史，黑曜石、金屬等材料也曾被用于制作鏡子。那么為什么沒出現(xiàn)過鐵鏡呢？金屬鐵被打磨光滑后，能當(dāng)鏡子用嗎？今天我們就來探究一下。

01

鏡中世界：從古至今的千年反射

鏡子自古便與人類緊密相連。最初，人們在河湖中看到自己的倒影，這是最早的“鏡子”。古人用“監(jiān)”一詞形容的鏡子，實際上是一個盛水的盆。

以水為鏡

圖源：知乎

但你知道嗎？公元前8000年，土耳其的先民用光滑的黑曜石制成了第一個硬質(zhì)鏡面，這種材料來自火山巖漿，具有高反射率。這種鏡子曾被誤認(rèn)為是“烏玉鏡”，但它實際上起源于中美洲的阿茲特克文明。

存世數(shù)量極少的中美洲阿茲特克黑曜石鏡

圖源：chinatimes.com

隨著時間的流轉(zhuǎn)，先輩們開始嘗試使用金屬來制造鏡子。據(jù)考古資料，最早的銅鏡出現(xiàn)于距今約4000年左右的齊家文化時期。制作銅鏡是一個技術(shù)與藝術(shù)的融合過程，尤其當(dāng)古代的技術(shù)條件有限時，人們通過加入鉛來降低熔點。這種創(chuàng)新帶動了銅鏡的大規(guī)模生產(chǎn)與普及。

2000年前的西漢鎏金“中國大寧”銅鏡

圖源：中新社新媒體平臺華輿官方賬號

不止金屬，玻璃也走進(jìn)了鏡子的歷史。在中世紀(jì)，被譽(yù)為“玻璃王國”的威尼斯曾創(chuàng)制了一種鍍水銀的玻璃鏡。先將錫箔貼在玻璃表面，再將水銀倒在錫箔上，水銀將錫溶解后形成了一種銀白色合金，這層合金牢牢地黏附在玻璃面上，形成了真正意義上的玻璃鏡子。

銀鏡反應(yīng)

圖源：sohu.com

然而，制造水銀鏡子太費事了，大約要花整整一個月的功夫才能做出來。況且，水銀有毒，制成的鏡面也不算太亮。

一百多年前，科學(xué)家利比喜發(fā)明了鍍銀的玻璃鏡，英國皮爾頓兄弟又以連續(xù)鍍銀、鍍銅、上漆、干燥等工藝改進(jìn)了鍍銀法，人類從此邁入“現(xiàn)代鏡”時代。

02

鐵為什么沒被用于制作鏡子？

既然有銅鏡，那有沒有“鐵鏡”呢？

要解答這個問題，得先了解鏡子的基本原理。當(dāng)光線遇到物質(zhì)，它會發(fā)生吸收、透過或反射現(xiàn)象。而反射又可分為：鏡面反射和漫反射。

我們看到太陽光近似于平行光，當(dāng)光線經(jīng)過光滑的鏡面反射后，沿著特定方向（遵循反射定律）傳播。而在粗糙表面上反射時，盡管光線仍然遵循反射定律，但是光線因粗糙表面的微小不規(guī)則結(jié)構(gòu)往四面八方傳播，在各個方向上散開。

雖然可以將純鐵（Fe）打磨得非常光滑以降低其漫反射，理論上能像鏡子一樣。然而在實際中，金屬鐵表面極易氧化形成氧化鐵（Fe2O3），氧化鐵疏松多孔的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光線無法有效地反射。因此，純鐵制作出的鏡子，亮度還是太低。

但隨著不銹鋼的誕生，鐵基表面不再疏松多孔，而是覆蓋一層致密的氧化鉻鈍化膜，這使得其反射能力大大提高，因此也被用于制作鏡面。

不銹鋼鏡面建筑

圖源：預(yù)制建筑網(wǎng)

常見鏡面不銹鋼分為6K、8K、10K和12K這四種等級，以“8K”為例，其中的“8”是指含合金成分的比例，“K”是指經(jīng)過拋光加工后的反射率所達(dá)到的等級。一般8K的鏡面不銹鋼就已經(jīng)達(dá)到了普通鏡子的光面效果，繼續(xù)研磨至12K鏡面不銹鋼，可以達(dá)到表面超清晰、無磨頭花、無劃痕。

03

一些特殊的鏡子

除了普通鏡子外，其實還有很多神奇的鏡子。上海博物館收藏了一面神奇的漢代鏡子：它的外形雖與普通圓形銅鏡無異，但每當(dāng)光線照在鏡面上時，就能將鏡子背面的紋飾反射出來，恰似整面鏡子被光穿透一般。這便是西漢時期的透光鏡“見日之光”。

“見日之光”透光鏡

圖源：sohu.com

宋代的沈括為我們揭示了它的制作原理：“鑄時薄處先冷，唯背文上差厚，后冷而銅縮多。文雖在背，而鑒面隱然有跡，所以于光中現(xiàn)?！?strong>透光現(xiàn)象之所以產(chǎn)生，是因為淬火時的冷速不一致，導(dǎo)致銅鏡鏡面上存在許多凸面鏡和凹面鏡。

在反光時，凹面鏡能使光線會聚，顯得較亮，成像在透鏡焦點之前，像普通鏡子；而凸面鏡會使光線發(fā)散，顯得較暗，成像于透鏡焦點之后。當(dāng)光線從側(cè)面或特定的入射角度照射時，人們就能從反射圖像中看到較亮的字跡和花紋。這些是鏡背面的圖像，而從表面看來，銅鏡好像真的能“透光”。哈哈鏡也是一種神奇的存在，在19世紀(jì)30年代，法國的約瑟夫·普拉特納發(fā)明了哈哈鏡。

想象一下，當(dāng)你走進(jìn)一面鏡子，發(fā)現(xiàn)自己突然長了個大頭或變成了細(xì)高個，這種滑稽扭曲的形象正是由凸面鏡和凹面鏡造成的。它的原理是曲面鏡引起的不規(guī)則光線反射與聚焦，造成散亂的影像。

位于上海大世界序廳的百年哈哈鏡

圖源：澎湃新聞? 快看

凹面鏡具有正的聚焦力，可以使照射在它表面的平行光線反射后會匯聚到一個點上。**當(dāng)一個人的面部或身體被放置在凹面鏡的前方時，光線在通過凹面鏡時發(fā)生反射，導(dǎo)致面部或身體的不同部位被放大，從而呈現(xiàn)出扭曲、變形或變胖的效果。凸面鏡具有負(fù)的聚焦力，使通過它的平行光線會分散開來。當(dāng)一個人的面部或身體被放置在凸面鏡的前方時，光線在凸面鏡表面發(fā)生反射，導(dǎo)致面部或身體的不同部位被縮小或變細(xì)，從而產(chǎn)生滑稽的視覺效果。而談到單向透視鏡時，我們應(yīng)該都好奇過，為何一方可以看到對面，而另一方只能看到自己？

單向透視鏡一般指單向玻璃，又稱為單向透視玻璃等，它工作的原理完全基于光的物理特性，關(guān)鍵在于一層非常薄的金屬膜，這層膜足夠薄，可以讓一部分光線穿透，同時反射另一部分光線。

單向透視鏡

圖源：sohu.com

這很大程度上取決于兩邊的光照條件。當(dāng)一側(cè)非常明亮，而另一側(cè)相對較暗時，明亮一側(cè)的人們會看到自己的反射，因為從這側(cè)發(fā)出的光線大部分被反射回來，而較暗一側(cè)透過的光很少。在暗的一側(cè)，因為有一部分來自明亮一側(cè)的光線可以穿透金屬膜，所以人們可以透過玻璃看到明亮的一側(cè)。

單向透射玻璃的“秘密”在于它的金屬膜和周圍環(huán)境的光照條件。如果你改變了光照條件，例如使暗側(cè)變亮或明亮側(cè)變暗，這種玻璃就會在原來一側(cè)失去單向透射的效果，而在另一側(cè)呈現(xiàn)單向透射。

近年來，智能鏡更是為我們打開了一個充滿無限可能的未來。它看起來像普通的鏡子，但實際上具有屏幕顯示、計算等功能，能夠提供更多功能和交互體驗，可觸摸操作，查看新聞、天氣、時間和便簽等信息。

智能鏡子

圖源：sohu.com

光的魔法，已經(jīng)躍出了鏡面，成為了我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。在這光影交錯的世界里，鏡子不僅僅是我們理發(fā)、化妝時的工具，更是承載了千年智慧和文化的歷史遺產(chǎn)。

作者：冉國永，復(fù)旦大學(xué)博士在讀

編輯：一人白

鳴謝： 蘇州科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 教授 馬汝廣 為本文提供科學(xué)指導(dǎo)