特朗普：如iPhone不在美国制造 苹果须缴纳25%的关税

光竟然也有属于自己的节日(rì)哟！2025 年的 5 月 16 日已经(yǐjīng)是第十个国际光日啦！ 1960 年，美国休斯(xiūsī)研究实验室(shíyànshì)有位超厉害的(de)物理学家梅曼，他制造出了第一台红宝石(hóngbǎoshí)激光器，从而开启了激光时代。为了纪念这个了不起的时刻，在 2015 年，联合国教科文组织大手一挥，把每年的 5 月 16 日(rì)定为“国际光日”（International Day of Light）。 由于从你的眼睛到手机屏幕(píngmù)，从巨大(jùdà)的天文望远镜到激光雕刻机，光学涉及的东西实在是太多太多，今天咱们(zánmen)只重点聊聊大家最熟悉的“镜子”。 唐太宗李世民说过：“以铜为镜(jìng)，可以正(zhèng)衣冠”；《木兰(mùlán)辞》中则有“当窗理云鬓，对镜贴花黄”，都生动地描绘了人们与镜子之间的日常联系(liánxì)。这面我们日常使用的镜子，在专业上被称为“平面反射镜”，堪称(kānchēng)光学领域中最简单的器件之一，常常出现在光学入门课程的前几页。 图 1：平面反射镜(fǎnshèjìng)成像[1] 回溯人类使用镜子的历史，可谓源远流长。在远古时期，人们最初借助天然形成的平静水面来映照(yìngzhào)自己的模样，旧石器时代的人类若想(ruòxiǎng)一睹自己的容颜(róngyán)，往往需要前往池水边，对着那如镜面般平静的水面细细端详，这便是(biànshì)人类最早使用的“镜子”。后来，以青铜为材质(cáizhì)打造的青铜镜，成为了主流。 随着时间推移，人类对镜子的制作技术不断探索(tànsuǒ)。15 世纪迎来了平面镜发展史上的一个重要里程碑(lǐchéngbēi)——意大利威尼斯的工匠(gōngjiàng)们发明了镀锡玻璃镜。他们在玻璃背面精心涂覆了一层金属(jīnshǔ)膜。这层金属膜凭借自身对光的反射特性，让光线能够高效地反射回来(huílái)。这一创新不仅大幅提升了镜子的成像质量，还为后续制镜工艺的革新奠定了基础，发展成为现世的镀银镜和镀铝镜等(děng)金属镀膜镜子。 镜子的工作原理基于光的反射定律(fǎnshèdìnglǜ)。当光线从一个介质(jièzhì)射向另一个介质表面时，如果表面足够平滑(pínghuá)，光线就会以相同的角度反射出去，形成所谓的“镜面反射”。 关于镜子，有个问题(wèntí)既有趣又常见，那就是“为什么镜子里的你左右(zuǒyòu)是相反的，上下却不是相反的？”。 图 2：平面反射镜的(de)成像方式[2] 其实，镜子(jìngzi)成像既不是左右对称也不是上下对称。 出现这种问题的(de)原因是人往往以自己为参照物，而忽视了镜子(jìngzi)。准确的说镜子通过平面反射光线，使得物体的像在镜面后方对称出现。这种对称是沿着(yánzhe)镜面的垂直轴（即前后方向）进行的，因此物体的前后位置被反转，而左右和上下位置相对(xiāngduì)于镜面保持不变。 图 3：镜面对称坐标参考(cānkǎo)[3] 这么说可能还不够清楚，如果照镜子的时候换个指示方向(fāngxiàng)的方式(fāngshì)，就一目了然了。假设我们站住不动，面对镜子的时候面朝(miàncháo)北，镜面朝南，那(nà)么当我们动一动东边那只手，镜中人动的一定也是(shì)东边那只手，反之亦然。但当我们伸出手指指向北面（也就是我们眼前镜子的方向），镜中的你则一定会指向南，所以说，照镜子时其实(qíshí)是“里外反”。 换句话说就是镜子(jìngzi)反转的是物体相对于镜面的前后方向(fāngxiàng)，而(ér)非左右或上下。由于人类身体的左右对称性和观察视角的影响，我们感知为左右反转，而上下方向因与镜面垂直，未发生反转。 多来几块镜子(jìngzi)可以干什么？ 我们知道光的反射定律，那么我们就可以用多块镜子，通过调整入射光(rùshèguāng)（即光源）和镜子之间的位置关系，从而(cóngér)精确(jīngquè)地引导光线到达所需的位置。 首先就是小学(xiǎoxué)科学课上都会制作的潜望镜，只要用两块互相平行的镜子，就能越过(yuèguò)墙头观察对面情况了。 而如果我们把用两块平面镜垂直粘合固定，组成的(de)镜子就叫偶镜。偶镜有一个有趣的现象，如果你(nǐ)去照偶镜，调整自己的位置，让镜子的接缝处恰好位于镜中(jìngzhōng)你面部的中线，你就会发现这时照镜子的体验大不相同，当你举起右手(yòushǒu)，镜中人也(yě)会举起右手，当你闭上左眼，镜中人也会闭上左眼。 此外，如果你用(yòng)手电筒紧贴面颊将光射向 90° 偶镜，会出现(chūxiàn)眩目反光。这是因为偶镜经两次(liǎngcì)反射的光与入射光平行，反射光直射入眼所致。 图 4：偶镜原理丨图源(túyuán)：作者绘制 若在偶镜(jìng)上再加一面镜子使三面镜垂直(chuízhí)，就成为一个角反射器，它由三对偶(duìǒu)镜组成，无论从何角度投射光(guāng)线，经二、三次反射的光都与(yǔ)入射光平行。角反射器用途广泛，像自行车尾灯就由众多角反射器组成，不过实际尾灯角镜之间并非严格垂直，这样能有部分反射光散开，便于司机看见。 图 5：自行车上的反射器(fǎnshèqì)丨责编拍摄制图 更神奇的是，月球上(shàng)也有人造角反射器。1969 年 7 月 21 日，美国(měiguó)阿波罗 11 号登月(dēngyuè)成功，人类第一次踏上了(le)月球的表面，登月宇航员(yǔhángyuán)带了一个激光后向反射器阵列，并将其放置在月面预定位置上，成功测得当时地球与月球的距离为 383911.218 公里，角反射器不愧是测距的理想“镜子”！ 图 6：Apollo11 反射器阵列丨图源(túyuán)：wiki 在(zài)摄影领域中(zhōng)还有就一个巧妙利用反射镜的摄影设备——单反相机（单镜头反光相机)。其独特之处在于(zàiyú)其取景(qǔjǐng)器的设计。其镜头兼作取景物镜，在摄影镜头与数码相机的感光元件之间，有一反光镜与光学主轴成 45° 角(jiǎo)。影像通过反光镜，从而显示在机身上方的调焦屏上，通过取景目镜和五棱镜，拍摄者可以观察取景对象(duìxiàng)，因而取景无视差，且较明亮。拍摄时，反光镜抬起（下图中的②），光线才能到达(dàodá)感光元件。 图 7：反射镜在(zài)单反相机中的应用丨图源：wiki 咱们日常家用的镜子，其镀膜层是位于镜子后方的。当你(nǐ)凑近仔细观察，会(huì)发现镜中影像(yǐngxiàng)存在轻微重影，这是普通家用镜子镀膜及反射特性所导致(dǎozhì)的一种现象。镜子的反光效果好不好，取决于入射光（即光源）的波长和镀层的表面光洁度。 在特定场景下，比如激光应用中，使用(shǐyòng)高反射率反射器(fǎnshèqì)可使激光输出功率成倍增加，第一反光板反射图像不失真、无双影，能还原(huányuán)物体本貌。而普通镜子(jìngzi)反射率低、无波长选择性，还会产生双重阴影，使图像质量变差。 在精密设备(shèbèi)领域，这种双重阴影和低反射率是绝对不被允许的，因为哪怕极其微小(wēixiǎo)的图像(túxiàng)偏差都可能(kěnéng)导致设备运行异常，甚至引发严重后果。在光学系统中常使用通过特殊镀膜工艺的镀膜镜，能够有效提高对特定波长光的反射率，得到的图像不仅亮度高，而且精确准确，画质更清晰，色彩更逼真(bīzhēn)。 镜子，这个看似(kànshì)简单的(de)光学元件，实则蕴含着丰富的光学原理和制作工艺。从(cóng)日常生活中的整理仪容到高端光学系统中的精密应用，镜子都发挥着不可替代的作用。 [2]光学(guāngxué)“魔术(móshù)”：镜子(jìngzi)与消失术！[EB/OL]. Light科普坊(fāng), (2023-09-17). https://mp.weixin.qq.com/s/aBPZgJiGtEqrNcRU3fxiaw. [4]中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)西安光学(guāngxué)(guāngxué)精密机械研究所-光学科普园地[EB/OL]. 中国科学院西安光学精密机械研究所, (2018-12-18). [6]焦述铭. 角(jiǎo)反射器：让光线“掉头”[EB/OL]. 网易(wǎngyì)号, (2024-06-30). [7]月亮距离(jùlí)我们有多远？科学家告诉(gàosù)你到月球要几步[EB/OL]. 新 浪(làng)科技, (2018-02-02).