如何找出凸透鏡成像的位置和性質呢?若已知凸透鏡的焦距,只要利用凸透鏡作圖法則、遵循下方步驟般繪製光線圖(),便能找出物體的像,進而將能歸納出成像的特性(特性於下一節討論):
留意上方是從 3 項作圖法則中,選了其中兩項法則來繪畫光線圖。事實上,只需運用任意兩項,都會得出相同的結果()。值得一提,雖然只繪出了來自物體頂端的兩條光線,但緊記來自該點而通過透鏡的光線,實際上是數之不盡的();再者,除物體的頂端外,物體的其他位置上也會發出光線()。
在的示範,您或留意到物體(\(\text{O}\) 點)乃位於離開透鏡較遠的位置、它與光心之間的距離大於透鏡的焦距。我們不妨考慮 \(\text{O}\) 點位於主軸上的其他位置,嘗試跟隨剛才同樣的步驟繪畫光線圖、找出物體的像。
若把物體改為很接近凸透鏡,如所示那般、\(\text{O}\) 點在 \(\text{F’}\) 和 \(\text{C}\) 之間,便會發覺(見):
那麼在這情況下,\(\text{O}\) 點有沒有像呢?像在那兒呢?
留意光線似是從物件後某一點發出來,如果把通過透鏡後的光線向後延長,便找到光線們的交點了,這個就是像的位置。換言之如iv 所示:
像的位置就是在虛線的相交點 \(\text{I}\),在物體的後方。