西汉青铜镜在受到光照后在墙上竟然反射出背面花纹图样，仿佛光线穿透了金属。

我试图用最通俗易懂的语言将一些专业知识介绍给大家，帮助大家了解这件古文物神奇的原理。

现象

西汉青铜镜背面

反光现象，竟然看到类似背面的图案照了出来？

为什么呢？

这么小的铜镜，背面各种花纹，在西汉年代基本可以确定是铸造出来。

铸造

西汉铸造就是用沙子之类的做成一个铜镜形状的空腔，中间灌入加热融化的铜水，等待冷却后就形成了铜镜。

铜水在有铜镜形状的空腔中充满并冷却后就出来大体模样了。

然后正面用磨刀石之类的磨光就好了。

对应到铜镜的情况，将铜镜从中间切开看截面示意图如下。

因为太多专业名词不利于理解，我这里只说温度和冷却速度。

铸造灌入铜水后，因为不同位置厚度不同，冷却速度是不同的。

不同的冷却速度对金属材料有什么影响呢？

先说明一下，金属在显微镜下看有点像生物的细胞，叫显微组织。

看一下三种同样放大倍数情况下金属的显微组织。

大家看了可能觉得，形状差不多么？只是大小不同。

是的。

这就是因为不同冷却速度冷下来的铜材显微组织，冷得越快，组织越细小。

这个结论带到铜镜中看不同位置显微组织就是这样的。

对应到力学性能，简单说，铜镜冷却就像蒸馒头，冷得快的蒸的时间不够，发硬。冷的慢的时间充足，软软的。

铸造出来了，下一步打磨。

打磨镜面时的微观形态

好吧，在这种情况下，可想而知，再用磨石磨表面的时候，是不是硬的地方不好磨软的地方磨得快，表面会凹凸不平？

就好像木板，无论你如何认真的磨，表面都会因为不同部位硬度不同体现出凹凸不平的木纹。

只不过金属的组织更加细密，难以用肉眼看出来罢了。

这里放一张我给客户做的金属板材正常拍照表面和放大表面让大家看看。

正常拍照金属表面，蓝色为金属。

放大30~50倍拍照看到的金属表面。

如果这样的凹凸不平是有规律的，再用光照射反光会怎样呢？

答案

所以说：

厚度不均匀的铜镜在铸造冷却时在微观上是不均匀的；

造成了硬度的不均匀；

再用磨石磨平镜面时，微观上实际是凹凸不平的，形状与厚度变化有关；

正面是平面，厚度不同正好是背面花纹造成的。

在光的反射下，放大了这种微观的不均匀，背面的图案就出来了！

如果有疑问可以留言，我可以尽力解释。

另外送两张漂亮的金属微观形态图片让大家欣赏。