期刊06：《亳县曹操宗族墓葬出土透镜的初步研究》

王燮山《亳县曹操宗族墓葬出土透镜的初步研究》，《自然科学史研究》，1987年01期

对亳县曹操宗族墓葬出土的五枚玻璃凸透镜片的焦距、相对孔径、聚光本领、理论放大本领、实测像的形状、像差等光学性能进行了研究，认为其中两枚具有聚焦取火和映物放大的功能。

部分内容摘录如下——

1974年至1977年期间，安徽省毫县博物馆在发掘毫县南郊元宝坑和董园村两处东汉墓葬时，共出土五枚玻璃凸透镜片。这两处墓葬的主人均系曹操的宗族，为曹操的父祖辈，约葬于公元164-170年之间。从文献记载看，最早记述透镜的是西汉淮南王刘安（?一公元前122年）的著作《淮南万毕术》，不过那是冰透镜。东汉王充（公元27-104年）的著作《论衡》中，虽有“消炼五石，作五色之玉”和“消炼五石”铸阳隧的记载，但无实物可作印证。因此，曹操宗族墓葬发现的凸透镜片，其意义是很重大的。

关于这些透明如水晶的镜片的质料，据李灿介绍，最初出土者判断为水晶，但后来有一枚偶然失手落于砖地，随之在镜片的撞击点出现了冰裂纹，用放大镜仔细观察，发现其中有极微细的气泡，同时用天然水晶的棱角可在镜片表面划痕，因而断定镜片为玻璃，但其质地较脆。

由表2可以看出，曹操宗族墓葬中出土的五枚凸透镜片的焦距，其计算值与实测值颇为接近。其中1、2号镜片的误差最小，它们的像差也较小。这不仅因为这两枚镜片的平面为圆形，而且还因为镜片凸球面加工的误差较小的缘故。

据毫县博物馆所作的试验表明，1-5号镜片都能在阳光下聚焦取火，其中1、2号镜片的取火效能较3、4、 5号镜片为佳。这显然是因为1、2号镜片的像差较小，而3、4、5号镜片的像差较大的缘故。

由表2可见，1-5号镜片的聚光本领均远较6号镜片为大，前者约为后者的3~5倍。因此，上述曹操宗族墓葬中的凸透镜片似以作为聚光取火之用的可能性为大。

1、2号两枚镜片成像均匀，像差较小，因此这两枚镜片也有可能用于映物放大。附列的6号镜片则以用作映物放大的可能性为大。

据毫县博物馆介绍，2、3、4号镜片边缘均有刻痕和铜锈，似为镶嵌铜质边框的残迹。这一点很值得注意，说明当时人在作聚光取火或映物放大之用时，已将镜片镶嵌在铜质边框之内，便于把持使用。镜片边缘所留刻痕，当为镶嵌时的加工痕迹，可以看出当时玻璃镶嵌和切割加工的水平。

对于《论衡》中所载的“消炼五石”所得的阳隧，清代赵翼、英国李约瑟、近人杨宽、王锦光、王燮山、吕子方等都认为是凸透镜，但也有不同意见。由于上述曹操宗族墓葬中出土的凸透镜片，其年代上距《论衡》成书不过七十多年，因此这些凸透镜片的发现以及本文的研究，或可有助于弄清问题。

至于用凸透镜映物放大，聂崇侯与李约瑟等据南宋刘跂（?-1117年）的《暇日记》所载:“史沆断狱，取水精十数种以入，初不喻，既而知案犊故暗者，以水精承目照之则见。”认为始于南宋。本文的研究工作，也为进一步研究这个问题提供了资料。