铜镜
铜镜是古代用铜做的镜子,圆形居多,方形较少。镜面平整光滑,镜背有反映中国文化特色的纹饰图案。
针对铜镜成像,宋代沈括在梦溪笔谈器用中做了极好的阐述:“古人铸鉴,鉴大则平,鉴小则凸。凡鉴洼,则照人面大,凸则照人面小。小鉴不能全纳人面,故令微凸,收人面令小,则鉴虽小而能全纳人面。仍复量鉴之小大,增损高下,常令人面与鉴大小相若。此工之巧智,后人不能造。”
沈括在此比较了平面镜、凹面镜“鉴洼”和凸面镜三者成像情境。平面镜若小,则“不能全纳人面”,而凸面镜“虽小而能全纳人面”。他进一步指出,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”。这是极符合光学原理的叙述,因为球面镜的物距、放大率的数值、曲率半径有以下关系: , 当物距取一定值后,放大率的数值仅仅与曲率半径相关。这时,改变曲率半径就可以改变放大率,从而使小镜“全纳人面”。