鏡子是我們生活中的常見物品。傳統的鏡子使用的是平板玻璃作為基板，而現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於製作鏡子。那麼為什麼沒出現過鐵鏡呢？金屬鐵被打磨光滑後，能當鏡子用嗎？今天我們就來探究一下。
Part.1
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」一詞形容的鏡子，實際上是一個盛水的盆。
但你知道嗎？公元前8000年，土耳其的先民用光滑的黑曜石製成了第一個硬質鏡面，這種材料來自火山岩漿，具有高反射率。這種鏡子曾被誤認為是「烏玉鏡」，但它實際上起源於中美洲的阿茲特克文明。
存世數量極少的中美洲阿茲特克黑曜石鏡 圖源：台北故宮博物院官網
隨著時間的流轉，先輩們開始嘗試使用金屬來製造鏡子。商代初年，銅鑑開始亮相，製作銅鏡是一個技術與藝術的融合過程，尤其當古代的技術條件有限時，人們通過加入鉛來降低熔點。這種創新帶動了銅鏡的大規模生產與普及。
2000年前的西漢鎏金「中國大寧」銅鏡 圖源：中國國家博物館官網
不止金屬，玻璃也走進了鏡子的歷史。在中世紀，被譽為「玻璃王國」的威尼斯曾創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，水銀將錫溶解後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。
然而，製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，製成的鏡面也不算太亮。
一百多年前，科學家利比喜發明了鍍銀的玻璃鏡，英國皮爾頓兄弟又以連續鍍銀、鍍銅、上漆、乾燥等工藝改進了鍍銀法，人類從此邁入「現代鏡」時代。
Part.2
鐵為什麼沒被用於製作鏡子？
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。當光線遇到物質，它會發生吸收、透過或反射現象。而反射又可分為：鏡面反射和漫反射。
我們看到太陽光近似於平行光，當光線經過光滑的鏡面反射後，沿著特定方向（遵循反射定律）傳播。而在粗糙表面上反射時，儘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則結構往四面八方傳播，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），氧化鐵疏鬆多孔的結構導致光線無法有效地反射。因此，純鐵製作出的鏡子，亮度還是太低。
但隨著不鏽鋼的誕生，鐵基表面不再疏鬆多孔，而是覆蓋一層緻密的氧化鉻鈍化膜，這使得其反射能力大大提高，因此也被用於製作鏡面。
常見鏡面不鏽鋼分為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」是指經過拋光加工後的反射率所達到的等級。一般8K的鏡面不鏽鋼就已經達到了普通鏡子的光面效果，繼續研磨至12K鏡面不鏽鋼，可以達到表面超清晰、無磨頭花、無劃痕。
Part.3
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：上海博物館官網
宋代的沈括為我們揭示了它的製作原理：「鑄時薄處先冷，唯背文上差厚，後冷而銅縮多。文雖在背，而鑑面隱然有跡，所以於光中現。」
透光現象之所以產生，是因為淬火時的冷速不一致，導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散，顯得較暗，成像於透鏡焦點之後。當光線從側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」。
四面來自漢代不同時期的透光鏡（包括「見日之光」鏡），通過光投在牆上的效果。圖為央視節目《探索·發現》擷取動圖
哈哈鏡也是一種神奇的存在，在19世紀30年代，法國的約瑟夫·普拉特納發明了哈哈鏡。
想象一下，當你走進一面鏡子，發現自己突然長了個大頭或變成了細高個，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則光線反射與聚焦，造成散亂的影像。
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後會匯聚到一個點上。當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生反射，導致面部或身體的不同部位被放大，從而呈現出扭曲、變形或變胖的效果。
凸面鏡具有負的聚焦力，使通過它的平行光線會分散開來。當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生反射，導致面部或身體的不同部位被縮小或變細，從而產生滑稽的視覺效果。
而談到單向透視鏡時，我們應該都好奇過，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於光的物理特性，關鍵在於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。
這很大程度上取決於兩邊的光照條件。當一側非常明亮，而另一側相對較暗時，明亮一側的人們會看到自己的反射，因為從這側發出的光線大部分被反射回來，而較暗一側透過的光很少。在暗的一側，因為有一部分來自明亮一側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。
單向透射玻璃的「秘密」在於它的金屬膜和周圍環境的光照條件。如果你改變了光照條件，例如使暗側變亮或明亮側變暗，這種玻璃就會在原來一側失去單向透射的效果，而在另一側呈現單向透射。
近年來，智慧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，但實際上具有螢幕顯示、計算等功能，能夠提供更多功能和互動體驗，可觸摸操作，查看新聞、天氣、時間和便籤等資訊。
光的魔法，已經躍出了鏡面，成為了我們日常生活中不可或缺的一部分。在這光影交錯的世界裡，鏡子不僅僅是我們理髮、化妝時的工具，更是承載了千年智慧和文化的歷史遺產。
參考文獻:
1. 古代鏡子的由來和發展過程[EB/OL]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1665483506122727326, 2020-05-01.
2. https://baike.baidu.com/item/%E9%95%9C%E5%AD%90/79848, 2023-07-21
來源：上海科技館