《墨经》从影到像，创造性地系统论述了几何光学方面的基本问题，如物影的定
义和成因，本影、半影的现象和成因，小孔成像实验和光的直线传播原理，光的反射
性、物影变化的规律以及球面镜、凹镜和凸镜成像的规律等，是世界科学史上时间最
早、内容最完整的几何光学著作。限于当时条件，它虽然没有附以图表、公式，缺少
定量的描述，但作者进行了有意识、有计划的科学实验，作了理论上的分析、论证和
说明，内容前后连贯，逻辑严谨，井然有序。
一、“影不徙，说在改为”：论物影的定义和成因
《墨经》说：“影不徙，说在改为”；“光至，影无。若在，尽古息。” (《墨
子·经下18》)这里“影不徙”(影子是不迁徙的)是论题，“说在改为”是申述理由，
作出论证。即平常人们所看到的影子迁徙不固定，是由于光源和物体的相对位置改变
的缘故。影子是物体遮蔽光线而形成的。如果物体不动，光源移动，或光源不动，物
体移动，光线照到原先物体蔽光成影的地方，则影子就消失了(“光至，影无”)。如
果光源、物体和影屏相对位置永久不变，则影子也就永久不变(“若在，尽古息”)。
从影子的存在和不存在、迁徙和不迁徙两面，正确论述了物影的定义和生成原因，其
中隐含断定光能直线传播的前提。
二、“影二，说在重”：论本影和半影现象及其成因
《墨经》 通过实验观察， 揭示了本影和半影现象的成因：“影二，说在重” (
《墨子·经说下18》)；“二光夹一光，一光者影也”。即一个物体有两个影子(影二)，
是由于有光源从不同角度重复照射的缘故(说在重)。两个光源所造成的两个半影夹着
一个本影(“二光夹一光，一光者影也”，此影即本影)。如图4-11，由两个光源S1
和S2形成两个半影夹着一个本影。
三、“光之入照若射”：用小孔成像实验说明光的直线传播原理
《墨经》指出，在暗室(窟)内得到一定长度倒影的条件，是让光线照到一个人身
上，交错于屏上的一个小孔。这里的关键在于要有一个小孔(“影倒，在午(孔) ，有
端与影长，说在端”(《墨子·经下20》) )。而且光线的传播就像射箭一样，是直线
进行的(“光之入照若射”，此种比喻非常恰当，至今人们犹说光线照射)。下
图4-12
边的光线照进暗室，射到墙壁上边，上边光线照进暗室，射到墙壁下边。人的脚遮蔽
下边的光线，所以成影在上边；人的头遮蔽上边的光线，所以成影在下边。由于在光
线中或远或近存在一个光屏中的小孔，所以就在暗室的墙壁上形成倒影 (“下者之入
也高，高者之入也下。足蔽下光，故成影于上。首蔽上光，故成影于下。在远近有端
在于光，故影窟( )内也”(《墨子·经说下20》))。如图4-12：
这里细致描述了小孔成像的实验，从而清楚地证明了光的直线传播原理。这种实
验和证明，具有某种超越其时代的现代风格，直到现在的光学教科书也还是这样来叙
述和证明的。
四、“影迎日，说在抟”：论光的反射
《墨经》说：“景(影)迎日，说在抟(转)”(《墨子·经下21》)；“景(影)，日
之光反蚀人，则景(影) 在日与人之间”(《墨子·经说下21》) 。“抟”和“反蚀”
都是反射之意。即日光照物，物成影，影心背日，这是常见的。但有时影却迎日，是
因为日光首先照射到人体后面的发光晶体上(如平面镜)，然后其光反射到人体上，人
影遂在日与人之间。如图4-13所示，人R站在太阳S和平面镜J之间，太阳光从S射于平
面镜J， 而被反射照于人身R，则成影R′在太阳S和人R之间。这个实验清楚地说明了
光具有反射的性质。
五、“影之大小，说在斜正远近”：论物影变化的规律
《墨经》说：“影之大小，说在斜、正、远、近”(《墨子·经下22》)；“木斜，
影远大。木正，影长小。光小于木，则影大于木。非独小也，远近。” (《墨子·经
说下22》) 这里是用一根木头做实验，就木头摆放的斜或正、光源比木头的小或大、
光源离木头的远或近不同情况，论述了物影的变化规律。
1.木斜，则影短大。
当木头斜放时，则影屏上影子短而宽(大解为宽)，如图4-14。
2.木正，则影长小。
当木头正放时，则影屏上影子长而窄(小解为窄)，如图4-15。
3.光小于木，则影大于木。
当光源长度小于物体长度时，则物影长度大于物体长度，如图4-16。
4.光大于木，则影小于木。
当光源长度大于物体长度时，则物影长度小于物体长度，如图4-17。
5.光远，则影小。
当光源离物体较远时，则物影较小，如图4-18。
6.光近，则影大。
当光源离物体较近时，则物影较大，如图4-19。
六、“影一小而易，一大而正”：论凹镜成像规律
《墨经》讨论了凹面反射镜(简称凹镜)的成像规律。实验者用自己的身体作为发
光体，把自己的眼睛作为观察的仪器。从凹镜的远处走向镜面，
可以观察到自己小而倒立的像，自焦点迎面而来。如图4-20中的1和1′。待实验
者走过焦点，再向镜面走去，可观察到大而正立的像成于镜后，如图4-20中的5、6和
5′、6′。这就是“鉴凹，影一小而易，一大而正”(《墨子·经下24》)的意思。
《墨经》 接着论述了物体在焦点之内成像的情况：当实验者接近焦点时(如图4-
20中的5)，则成像较大(图4-20中的5′)。当实验者远离焦点时(如图4-20中的6)，
则成像较小(如图4-20中的6′) 。但以上成像都是正立的。这就是“鉴者近中，则所
鉴大，影亦大；远中，则所鉴小，影亦小，而必正”的意思。“起于中缘正而长其值
也”(《墨子·经说下24》)，指光线从焦点(和球心)开始，沿着约与镜面正对的方向，
向镜后延长相交而成像。
《墨经》还论述了物体在焦点之外成像的情况：当实验者接近焦点时，则成像较
大(如图4-20中的1和1′)；当实验者远离焦点时，则成像较小，如图4-20所示；若人
站立位置比1离焦点更远， 则像在焦点下和1′之间，显然比1′更小，但以上所成之
像都是倒立的。这就是“鉴者近中，则所鉴大，影亦大；远中，则所鉴小，影亦小。
而必易(倒)”的意思。“合于中而长其值也”(《墨子·经说下24》)，是指光线通过
焦点(和球心)，而在焦点(与球心之间)会合相交的成像。
七、“鉴团，景一小一大”：论凸镜成像规律
《墨经》讨论了凸镜成像的规律。团即圆，鉴团即凸镜。墨家认为，凸面镜成像
有两种情况：其一，物体置于离镜面较远处，在镜后生成一个较小而正立的虚像；其
二，物体置于离镜面较近处，在镜后生成一个较大而正立的虚像 (无论如何，虚像总
比物体小) 。而且这两种情况生成的像都必定是正立虚像，其关键在于物体与镜面的
距离关系必须适宜、得当，即“鉴团，景一小一大，而必缶(正) ，说在得”(《墨子
·经下25》)。
《墨经》对此成像规律作了进一步解释：如果物体离镜面较近，那么，物体发射
的光线或反射的光线在镜面上所占的面积较大，在镜后生成的正立虚像也较大；如果
物体离镜面较远，那么，物体发射的光线或反射的光线在镜面上所占的面积较小，在
镜后生成的正立虚像也较小。但无论如何，生成的像都必定是比物体小的正立虚像。
这就是“鉴者近，则所鉴大，景亦大；亓 (其) 远，则所鉴小，景亦小，而必正” (
《墨子·经说下25》) 的含义。如果物体置于距离镜面相当远处，超过了生成正立而
较小虚像所需要的距离限度， 虚像将变得模糊不清， 无法辨认，即“景过正，故招
(招摇)”(《墨子·经说下25》)，如图4-21。
八、“影倒，多而或少”：总论球面镜成像规律
《墨经》概括和论述了球面镜(包括凹镜和凸镜)成像的特殊规律和一般规律。
当一个人正立在一个球面镜前，形成倒立的像(倒影)，这是凹镜成像的特殊规律；
而形成缩小的像(多而若少)，这是凸镜成像的特殊规律，即“临鉴而立，影倒，多而
若少，说在寡区(面积不大)”(《墨子·经说下23》)。
球面镜成像的一般规律是：
1.球面镜成像的范围大小、状貌形态、明暗程度、距离远近、位置正倒都会同物
体有所区别(“影多寡、貌态、白黑、远近、斜正异于光”(《墨子·经说下23》))。
2.如果在镜中成像，镜和像同时存在，则物体和像接近或离开镜面的运动也同时
发生，并且物体和像的运动方向总是相反 (“鉴、影当俱，就、去亦当俱，俱用背”
(《墨子·经说下23》))。
3.物体的容貌在镜中都会有所反映。镜像的容貌多种多样，并且跟物总有区别。
就磨制不均匀的镜面而言， 在同一地方的物体， 镜面的不同部分会形成不同的像 (
“鉴者之容， 于鉴无所不鉴。 影之容无数，而必过正。故同处，其体俱然鉴分” (
《墨子·经说下23》))。
以上八条构成了一篇完整的关于几何光学的实验记录和理论说明。前五条分别论
述了阴影的产生和消失、本影与半影的现象及成因、小孔成像实验及成因、日光反射
使人影反转现象以及同一物体阴影的大小长短的现象及成因，详尽分析了光、物、影
的关系，这五条可合称为“影论”。第六、七、八条论述平面镜、凹面镜、凸面镜中
物与像的关系。 文虽8条，寥寥几百字，但对光学中影和像的问题作了完整论述，完
全“可称二千多年前世界上伟大的光学著作”。(转引詹剑峰《墨子的哲学与科学》，
人民出版社，1981年第1版，142页。)