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哟！2025 年的 5 月 16 日已经(yǐjīng)是第十个(dìshígè)国际光日啦！ 1960 年，美国休斯研究实验室有位超厉害的(de)物理学家梅曼，他制造出了第一台(dìyītái)红宝石激光器(jīguāngqì)，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(yīhuī)，把每年(měinián)的 5 月 16 日定为“国际光日”（International Day of Light）。 由于从你的(de)眼睛到手机屏幕，从巨大的天文(tiānwén)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(lǐshìmín)说过：“以铜为镜，可以正衣冠”；《木兰辞(cí)》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(rìcháng)联系(liánxì)。这面我们日常使用的镜子，在专业上(shàng)被称为“平面反射镜”，堪称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(píngmiàn)反射镜成像[1] 回溯人类使用镜子的(de)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(píngjìng)水面来映照自己的模样，旧石器时代的人类若想一睹自己的容颜，往往需要前往池水边，对着那如(rú)镜面般平静的水面细细端详，这(zhè)便是人类最早使用的“镜子”。后来，以青铜为材质打造的青铜镜(qīngtóngjìng)，成为了主流。 随着时间推移，人类对镜子的制作技术不断(bùduàn)探索。15 世纪迎来了(le)平面镜发展(fāzhǎn)史上的一个重要里程碑——意大利威尼斯的工匠们发明了镀锡玻璃镜。他们在(zài)玻璃背面精心涂覆了一层金属膜(jīnshǔmó)。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。这一创新不仅大幅提升(tíshēng)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金属镀膜镜子。 镜子的工作原理基于光(guāng)的反射定律。当光线(guāngxiàn)从一个介质射向另一个介质表面时，如果表面足够平滑，光线就(jiù)会以相同的角度反射出去，形成所谓的“镜面反射”。 关于镜子，有个问题既有趣(yǒuqù)又常见，那就是“为什么镜子里的你左右是相反的，上下却不是(búshì)相反的？”。 图(tú) 2：平面反射镜的成像方式[2] 其实，镜子成像(chéngxiàng)既不是左右对称也不是上下对称。 出现这种问题的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。这种对称是沿着镜面的垂直轴（即(jí)前后(qiánhòu)方向）进行的，因此物体的前后位置被反转，而左右和(hé)上下位置相对于镜面保持不变。 图 3：镜面对称坐标参考(cānkǎo)[3] 这么说可能(kěnéng)还不够清楚，如果照镜子的(de)时候换个指示方向的方式，就一目了然了。假设我们站住不动(dòng)，面对镜子的时候面朝北，镜面朝南，那么当(dāng)我们动一动东边那只手，镜中人动的一定(yídìng)也是东边那只手，反之亦然。但当我们伸出手指指向(zhǐxiàng)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，照镜子时其实是“里外反”。 换句话说就是镜子反转(fǎnzhuǎn)的是物体相对于镜面的前后方向(fāngxiàng)，而非左右或(huò)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。 多来几块镜子可以(kěyǐ)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(jìngzi)，通过调整入射光(rùshèguāng)（即光源）和镜子之间的位置关系，从而精确地引导光线到达所需(xū)的位置。 首先就是小学科学课上都会制作的潜望镜，只要用两块互相(hùxiāng)平行的镜子，就能(néng)越过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(zhānhé)固定，组成的镜子就叫偶镜。偶镜有一个有趣的现象，如果你(nǐ)去(qù)照偶镜，调整自己的位置，让镜子的接缝处恰好(qiàhǎo)位于镜中你面部的中线，你就会发现这时照镜子的体验大不相同，当你举起(jǔqǐ)右手，镜中人也会举起右手，当你闭上左眼，镜中人也会闭上左眼。 此外，如果你用手电筒紧贴面颊将光射向 90° 偶镜，会出现眩目反光。这是因为(shìyīnwèi)偶镜经两次反射的(de)光与入射光平行，反射光(fǎnshèguāng)直射入眼所致。 图 4：偶镜原理(yuánlǐ)丨图源：作者绘制 若在偶镜上再加一面镜子使三面镜垂直，就成为一个角(yígèjiǎo)(jiǎo)反射器，它由三对偶镜组成，无论从何角度投射光线，经二、三次反射的光都与入射光平行(píngxíng)。角反射器用途广泛，像自行车(zìxíngchē)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(fǎnshèguāng)散开，便于司机看见。 图 5：自行车上的反射器丨责编拍摄(pāishè)制图 更神奇的是，月球上也有人造角反射器。1969 年 7 月 21 日，美国阿波罗 11 号(hào)登月成功(chénggōng)，人类第一次踏上了月球的表面，登月宇航员带了一个激光后向反射器阵列，并将其放置在(zài)月面预定位置上，成功测得(dé)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(jìngzi)”！ 图(tú) 6：Apollo11 反射器阵列丨图源：wiki 在摄影领域中还有(yǒu)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(qí)独特之处在于其取景器的设计(shèjì)。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(chéng) 45° 角。影像通过(tōngguò)反光镜，从而显示在机身上方(shàngfāng)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，因而取景无视差，且较明亮。拍摄时(shí)，反光镜抬起（下图中的②），光线才能到达感光元件。 图 7：反射镜在单反相机(dānfǎnxiàngjī)中的应用丨图源：wiki 咱们日常(rìcháng)家用的镜子，其镀膜层是位于镜子后方的。当(dāng)你凑近(còujìn)仔细观察，会发现镜中影像存在轻微重影，这是普通家用镜子镀膜及反射特性所导致的一种现象。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(biǎomiàn)光洁度。 在特定场景(chǎngjǐng)下，比如激光(jīguāng)(jīguāng)应用中，使用高反射率反射器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，能还原物体本貌。而普通镜子反射率低、无波长选择性，还会产生双重阴影(yīnyǐng)，使图像质量变差。 在精密设备领域，这种(zhèzhǒng)双重阴影和低反射率是绝对(juéduì)不被允许的，因为哪怕极其微小的图像偏差都可能导致设备运行异常(yìcháng)，甚至引发严重后果。在光学系统中常使用通过特殊镀膜(dùmó)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(gèng)清晰，色彩更逼真。 镜子，这个看似简单的光学元件，实则(shízé)蕴含着丰富的光学原理和制作工艺。从日常生活中的整理仪容到(dào)高端光学系统中的精密应用(yìngyòng)，镜子都发挥着不可替代的作用。 [2]光学“魔术(móshù)(shù)”：镜子与消失术！[EB/OL]. Light科普(kēpǔ)坊(fāng), (2023-09-17). https://mp.weixin.qq.com/s/aBPZgJiGtEqrNcRU3fxiaw. [4]中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)西安(xīān)光学精密机械研究所-光学科普(kēpǔ)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(ràng)光线“掉头”[EB/OL]. 网易号, (2024-06-30). [7]月亮距离我们有多远？科学家告诉你到(dào)月球要几步[EB/OL]. 新(xīn) 浪(làng)科技, (2018-02-02).