實際光是否會遇到它，延伸的線是否會遇到它？
如果從透鏡發出的光線實際會匯聚，那麼它們就會形成實像，並且可以投影到該位置的螢幕上。如果光線發散，但它們的後向延伸相遇，那麼形成的影像是虛像，並且不能直接投影到該位置的螢幕上。
該方法使用三種型別的光：平行於光軸且透過相反焦點的光；幾乎沿光軸直線透過的光；以及進入前方焦點後，再平行延伸的光。確定這些光線的交點或延伸線的位置。
當一個物體靠近光圈的焦點時，會發生什麼？
對於實物和會聚透鏡，取物距 a > 0，焦距 f > 0。 規定實像的像距 b > 0，虛像的像距 b < 0，則有 1/a + 1/b = 1/f。如果 a > f，則像距 b 為正，實像在透鏡的另一側形成。
當 a < f 時，b 為負，在物體同側形成正立虛像。當 a = f 時，透鏡後的光線平行，在有限距離處不成像。這並不是像在焦點處縮小而消失，而是像距趨向無窮的邊界。
請同時閱讀放大倍數的大小和符號。
放大率為 m = −b/a：負號表示倒立像，正號表示直立像。如果 |m| 大於 1，則影像被放大；如果小於 1，則影像被縮小。當 a = 2f 時，形成大小相等的倒立實像在 2f 處。當 f < a < 2f 時，實像被放大。
該公式假設使用薄透鏡，以及光線以小的角度接近光軸。它忽略了透鏡的實際厚度、色差、像差以及衍射。 翻譯並不直接得出如果影像或光線超出圖示螢幕，則沒有影像的結論；而是考慮計算本身。
關鍵關係與符號
1/a + 1/b = 1/f · b = af/(a − f) · m = −b/a
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| a | 鏡頭到真實物體之間的距離 | cm 或 m |
| b | 歸一距離 | 與一個相同的單位 |
| f | 焦距 | 與一個相同的單位 |
| m | 影像高度/物體高度 | 無單位 |
透過範例確認
以 10 釐米的焦距，如果一個物體距離 30 釐米，會發生什麼？
b = 30 × 10/(30 − 10) = 15 cm，且 m = −15/30 = −0.5。 倒立的實像，大小為物的大小的一半，出現在透鏡的另一側。 將物體移動到 5 釐米，得到 b = −10 cm 和 m = 2：一個放大後的虛像。
常見誤解
- 凸透鏡並非總是放大。根據物體距離，它也可以產生一個減小的實像。
- 虛像可以被觀察，但不能直接投影到其顯視位置。