实际光是否会遇到它，延伸的线是否会遇到它？
如果从透镜发出的光线实际会汇聚，那么它们就会形成实像，并且可以投影到该位置的屏幕上。如果光线发散，但它们的后向延伸相遇，那么形成的图像是虚像，并且不能直接投影到该位置的屏幕上。
该方法使用三种类型的光：平行于光轴且通过相反焦点的光；几乎沿光轴直线通过的光；以及进入前方焦点后，再平行延伸的光。确定这些光线的交点或延伸线的位置。
当一个物体靠近光圈的焦点时，会发生什么？
对于实物和会聚透镜，取物距 a > 0，焦距 f > 0。 规定实像的像距 b > 0，虚像的像距 b < 0，则有 1/a + 1/b = 1/f。如果 a > f，则像距 b 为正，实像在透镜的另一侧形成。
当 a < f 时，b 为负，在物体同侧形成正立虚像。当 a = f 时，透镜后的光线平行，在有限距离处不成像。这并不是像在焦点处缩小而消失，而是像距趋向无穷的边界。
请同时阅读放大倍数的大小和符号。
放大率为 m = −b/a：负号表示倒立像，正号表示直立像。如果 |m| 大于 1，则图像被放大；如果小于 1，则图像被缩小。当 a = 2f 时，形成大小相等的倒立实像在 2f 处。当 f < a < 2f 时，实像被放大。
该公式假设使用薄透镜，以及光线以小的角度接近光轴。它忽略了透镜的实际厚度、色差、像差以及衍射。 翻译并不直接得出如果图像或光线超出图示屏幕，则没有图像的结论；而是考虑计算本身。
关键关系与符号
1/a + 1/b = 1/f · b = af/(a − f) · m = −b/a
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| a | 镜头到真实物体之间的距离 | cm 或 m |
| b | 归一距离 | 与一个相同的单位 |
| f | 焦距 | 与一个相同的单位 |
| m | 图像高度/物体高度 | 无单位 |
工作实例
以 10 厘米的焦距，如果一个物体距离 30 厘米，会发生什么？
b = 30 × 10/(30 − 10) = 15 cm，且 m = −15/30 = −0.5。 倒立的实像，大小为物的大小的一半，出现在透镜的另一侧。 将物体移动到 5 厘米，得到 b = −10 cm 和 m = 2：一个放大后的虚像。
常见误解
- 凸透镜并非总是放大。根据物体距离，它也可以产生一个减小的实像。
- 虚像可以被观察，但不能直接投影到其显视位置。