光学是一门既陈旧又年青的学科。材料显现，我国古代对光的知道多会集在光的直线传播、光的反射、大气光学、成像理论等多个视点。以光学上的凸透镜为例，此前在河北正定天宁寺的一处考古开掘中出土的“水晶饼”，正是光学上的水晶凸透镜。“水晶饼”有何科学价值？《文物中的物理》带咱们一探终究。

  透镜是依据光的折射规则，由通明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。凸透镜是中心较厚，边际较薄的透镜。正定出土的“水晶饼”，直径5.3厘米，中厚2.5厘米，呈中部兴起的圆饼形。专家估测是由水晶体加工制作而成，其光学性能与玻璃凸透镜相同，其质地胜过一般玻璃透镜。人们制作它的意图是用来取火。随同“水晶饼”一起出土的，还有直径为3.4至6.5厘米的水晶珠四件，直径为3.4厘米的茶晶珠一件；璞玉一枚。它们也都可当作取火用具。在同一地址开掘出五枚较大的水晶凸透镜，这在我国文物开掘史上并不多见。它们的呈现证明晰古代我国有取火透镜，也为历代典籍中关于光学的记载供给了证据。

  我国古代对光的知道是和出产、生活实践严密相连的。它起源于火的取得和光源的运用，以光学用具的创造、制作及应用为条件。我国古代的人们就会运用冰透镜取火。《管子·奢侈》中记载：“珠者阴之阳也，故胜火。”“珠”是指产于山岸流水之中的水晶珠，相当于凸透镜。《墨子·经下》《墨子·经说下》别离叙说了凹透镜和凸透镜的成像规则。汉代时人们创造了冰透镜并用它焚烧，这也是我国古代共同的光学成果之一。西汉时期《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”即咱们今日所说的削冰取火。西晋张华在《博物志》中有：“取火法，如用珠取火，多有说者，此未试。”张华自己虽未曾亲身测验，但知道水晶珠和玻璃珠有此光学特性者众矣。这是关于运用火珠于太阳光下取火的较早的清晰记载。根据取火的相同功用，唐宋年间，有人将凸透镜（玻璃珠、水晶珠）也称为“阳燧”或“阳燧珠”。其实，后者是凹面反射镜，它与凸透镜有实质的差异。南唐道士谭峭在其《化书》卷一《四镜》中描绘了四种镜子：小人常有四镜：一名圭，一名珠，一名砥，一名盂。圭，视者大；珠，视者小；砥，视者正；盂，视者倒。英国学者李约瑟和我国的一些学者，都以为这四镜是透镜类镜子。

  清代郑复光在进行了屡次试验研讨后，制作出了无气眼的冰透镜，他的办法非常简易、奇妙：将盛有热水的金属水壶底置于冰块上旋转几回，冰透镜当即制成。由于水壶外底往往是凹形的，则受热而化开的冰块就成凸形了。在西方，直到17世纪，英国物理学家胡克才制作出冰透镜。

  这些文物中包含的物理常识，不只表现了制作者的经历、思想与常识，也反映了古代我国精深的科学知道水平。（半城）

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