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讲到透镜，中国古代有一项成就远在欧洲人之前，这就是冰透镜的发明。用冰块做成透镜，并用它对日取火，至晚为汉代人所知晓。汉代淮南王刘安在《淮南万毕术》中说：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”值得注意的是，做冰透镜的冰块必须是天然冰。人造冰不能用，因其内有气泡。再则，造冰透镜方法极巧妙，不必刀削斧砍，只要将大金属壶装上温水，用它在冰块上压旋几转，一个大冰透镜立可做成。因为，传统的烧水用的壶，其底是个圆凹面。清代郑复光曾以此法造冰透镜。
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五、透光镜之迷
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“透光”镜，是青铜制造的平面镜。当其反射阳光时，反射光斑中显露出镜背文字与花纹。其魔幻如此，遂以为阳光穿过镜体，将镜背花纹一一映射，故称其为“透光镜”。
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众所周知，除紫外光外，在紫外线以内的长光程光不能透过青铜物质。透光镜的奥秘，就在其表面并不平整，而是与其背面相同，故于反射光斑中见背面的文字及花纹图案。
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如何制造透光镜使它能“透光”？
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宋代沈括首次揭开其秘密。他认为镜背图案使镜体厚度不等。由是，铸镜过程中因热胀冷缩令镜体收缩率不同，故镜面隐隐有同背面相似花纹，人眼不识，以阳光照之则显。元代吾邱衍认为是在镜面以稍浊之铜填补铸成的。清代郑复光则认为，铸镜中因需刮磨表面令其平整，因之，令镜面产生了与镜背相同的纹迹。经过近年实验，这些方法都能做成透光镜。
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据考古发现，早在战国和西汉时期已有透光镜。较早的文字记载见之于北周庾信的《镜赋》：“镜乃照胆照心，难逢难值。镂五色之盘龙，刻千年之古字。山鸡看而独舞，海鸟见而孤鸣。临水则池中月出，照日则壁上菱生。”最后一句所描述的正是透光镜的效果。
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此后，隋大业七至十三年间（611～617年），王度在《古镜记》中描述其镜“承日照之，则背上文墨尽入影内，纤毫无失”。
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然而，“透光镜”三字出现于唐代，清代冯云鹏兄弟辑录的《金石索》中有一唐代八卦镜，镜背铭文有“透光宝镜”等字样。宋代沈括在《梦溪笔谈》中说：“世有透鉴，鉴背有铭文。凡二十字。字极古，莫能读。以鉴承日光，则背文及二十字皆透在屋壁上，了了分明。”透光镜在历史上颇多，制造并不困难。清代郑复光在其著《镜镜詅痴》（约1835年成书）中专辟一篇讲《透光镜》，并说：
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“透光镜，人争宝焉。不知湖州所铸双喜镜，乃日常用品，往往有之，非宝也。”郑复光以水面作比喻，论述了透光镜表现“凹凸有迹”、“起伏不平”，从而造成反射光斑中的图像。他还提醒人们，注意玻璃制品中可能出现类似现象。从而他亦为当代精密仪器的制造发出了警告。
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透光镜传到日本后，日本学者称其为“魔镜”。大约19世纪初传到欧洲。从1832年旅居印度的学者普林塞普（J. Prinsep）在《亚洲学会会志》中发表《论中国的魔镜》起，到1932年，英国物理学家、1915年诺贝尔物理奖获得者布拉格（W.H. Bragg, 1862～1942年）写下讨论它的同题之作，整一百年的时间，透光镜引起欧洲人极大兴趣。参与相关学术讨论的还有著名英国光学家布儒斯特（D.Brewster, 1781～1868年），法国光学家阿拉戈（F.J.Arago，1786～1853年）。1877年，Nature （Vol.16）杂志还为此开展了专门讨论。
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六、虹霓和分光现象
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虹霓、彩虹或雨虹，从甲骨文始便有许多文字记载。
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人们早已知道雨虹产生的气象条件。唐代孔颖达（574～648年）在注疏《礼记·月令》时明确指出：“若云薄漏日，日照雨滴则虹生。”“雨滴”之说已接近虹产生的科学见解：即雨滴对阳光的反射和折射。因此知识广为人所知，故唐宋时期已有儿童在做造虹实验。唐代张志和（744～773年）在《玄真子》中曾记下“背日喷水成霓虹之状”。宋代人苏鹗又指出，唐大中年间（847～860年）“京城小儿叠布蘸水，向日张之”，即令湿布喷洒水滴于空中，便能见虹，唐人称此为“捩晕”。
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除雨虹外，典籍中还记有冰珠、露珠和晶体的分光现象。北周庾信《郊行值雪》诗写道：“雪花开六出，冰珠映九光。风云俱惨惨，原野共茫茫。”庾信不仅记下雪花结晶六角形状，而且最早记下了阳光通过冰珠折射后多彩的“九光”现象。唐初孔德绍（？～623年）又在《登白马山护明寺》内描写了露珠折射阳光的色彩：“露花疑濯锦，泉月似沉珠。”宋代程大昌（1123～1195年）在其著《演繁露》中进而解释了露珠分光现象：“凡雨初霁或露之未曦，其余点缀于草木树叶之末，欲坠不坠，则皆聚为圆点，光莹可喜。日光入之，五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。”从该段文字不难看出程大昌之高见：雨露之五色原是日光之“光品”。“光品”或可解为光的品质、本质，或可衍为“固有”。露珠的“五色”来自“光品着色于水”。他的解释已接近于近代光学的结论。对这种分光现象的仔细观察，还有历代炼丹家和本草药物学家。为鉴别上好的水晶以作丹料或药料，水晶分光现象就为道家著作和本草著作屡记不鲜。
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北宋真宗朝（998～1022年在位）名儒杨亿（974～1020年）在其著《杨文公谈苑》中就菩萨石（天然水晶）记述道：“嘉州峨眉山出菩萨石，人多采得之……日光射之，有五色，如佛顶圆光。”
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其后，寇宗奭在《本草衍义》（成书于1116年）中也记道：“嘉州峨眉山出菩萨石，形六棱而锐首……日隙照之，有五色，如佛顶圆光。俗谓菩萨光明所感，今亦称放光石。”宋代杜绾的《云林石谱》（成书1133年）是一本矿物学著作。其中也对菩萨石写道：“其色莹洁……映日射之，有五色圆光。其质六棱，或大如枣栗，则光彩微茫。间有小如樱珠，则五色灿然可喜。”
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直到明末，方以智（1611～1671年）在《物理小识》（初稿于1631年）中又写道：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色。如峨眉放光石六面也……。”英国物理学家牛顿（I.Newton, 1643～1722年）于1666年以三棱镜作分光实验，得出白光是由七色光组成的结论。孰知其前千余年间，中国人屡屡观察到多棱水晶、露珠、冰珠等物的分光现象，并由此推测到日光的品质就是“五色”的。
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七、郑复光及其《镜镜詅痴》
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前面叙述中我们多次提及郑复光其人。他做小孔成像实验、做透光镜和冰透镜。正如墨翟及其《墨经》一样，郑复光及其《镜镜詅痴》是清中期的奇人、异书。
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郑复光（1780～约1853年），字浣香、元甫，安徽歙县人。监生出身。此人真可谓“行万里路，读万卷书”。青少年时，他游扬州，迷恋扬州市上取影灯戏。后游粤、滇、陇、晋、冀、燕。在北京，参观观象台，考察天文仪器。尤对望远镜感兴趣。闻某藏有其镜，必设法往而探访。读书万卷，尤对历代关于技艺之作爱不释手，除《墨经》、《考工记》、《梦溪笔谈》等书外，小说笔记中凡有光学文字也要一睹为快，而明末耶稣会士汤若望（A. S. von Bell, 1592～1666年）著《远镜说》成为他此后研究光学的入门书。其著作取名《镜镜詅痴》，第二个“镜”字是动词；“詅痴”本意为无才学而好夸耀，在此为自谦词。故其书名可译为《光学愚见》或《光学浅说》一类。该书完稿于道光十五年（1835年）。
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郑复光时代，西方光学知识已有所传入。伽利略望远镜、开普勒式望远镜和格雷戈里（J. Gregory, 1636～1675年）式望远镜均已传入中国。前两者是折射望远镜，后者是反射望远镜。明末清初，统称它们为“千里镜”，后者又称为“摄光千里镜”。汤若望在明末清初共制造了两具伽利略式望远镜，开普勒式望远镜于清代在广东沿海流传几具。格雷戈里式望远镜是入华教士献给康熙帝的，存于内宫。康乾时期编纂《四库全书》，才将此“摄光千里镜”绘于《皇朝礼器图式》中，读者方知其图像（如图2.4所示）。光学知识方面，传播最广的便是汤若望著《远镜说》，全书4500字，绘有凹、凸透镜成像光路图。然而，书中既无焦点、焦距概念，成像光路图也是错误的。该书的成像光路图给郑复光等中国读者以极为新奇的感觉，而错误的光路也造成极坏影响。郑复光、邹伯奇等中国的光学家和制镜工艺师不得不自辟理论，摸索制造具有各种放大率的光学器具。
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