一個簡單的薄透鏡具有兩個焦平面，它們由透鏡的幾何形狀以及透鏡與聚焦圖像之間的關(guān)系定義。穿過透鏡的光線將在焦平面處相交并進行物理組合，而穿過透鏡的光線的延伸部分將與在主平面處從透鏡出射的光線相交。鏡頭的焦距定義為主平面和焦平面之間的距離，每個鏡頭的每側(cè)（前后）都有一組這些平面。本互動教程探討了焦距和物體尺寸的變化如何影響由簡單的薄透鏡形成的圖像的尺寸和位置。

一個簡單的雙凸透鏡初始化，該透鏡位于稱為“ 對象 ”的灰色箭頭右側(cè)。從物體的光線被透鏡聚焦以形成圖像的透鏡（右手側(cè)）的圖像側(cè)。物體和圖像的高度分別由變量H（1）和H（2）表示，后者除以前者會產(chǎn)生透鏡放大率（M）。鏡頭和物體之間的距離由變量a表示，而到圖像的相應(yīng)距離由變量b表示。。因為透鏡是對稱的，所以物側(cè)和像側(cè)的焦距相等（由變量f表示）?？梢酝ㄟ^在45至66毫米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)“ 焦距”滑塊來同時更改焦距值。此外，可以使用“ 對象高度”滑塊在24到74毫米范圍內(nèi)更改此值。平移鏡頭時，薄透鏡方程也可以在對象下方實時求解。參觀者應(yīng)同時調(diào)整圖像高度和鏡頭焦距，并觀察其對圖像尺寸和位置的影響。

通過簡單的雙凸薄玻璃透鏡的光線軌跡以及通過光線形成聚焦圖像所需的其他重要幾何參數(shù)如圖1所示。鏡頭的焦點由變量F表示，并且有兩個單獨的焦點，一個在鏡頭前面（在圖1的左側(cè)），另一個在鏡頭后面（右側(cè)）。透鏡的主平面由虛線表示，并且每個主平面與其相應(yīng)焦點之間的距離表示焦距（f）。因為圖1中所示的雙凸透鏡是對稱的，所以主平面與透鏡表面的距離相等，并且前后焦距也相等。

鏡頭成像的物體（或樣本）位于鏡頭左側(cè)的物平面中，并由紅色箭頭表示，該紅色箭頭從光軸向上傳播，該光軸穿過鏡頭的中心，垂直于鏡頭中心。主飛機。光線從物體發(fā)出并穿過鏡頭（黃色箭頭），并從左向右穿過鏡頭，從而在鏡頭右側(cè)的像平面上形成放大的實像（紅色箭頭倒置）。鏡片的前主平面和樣品之間的距離稱為物距，并由變量a表示以類似的方式，從后主平面到圖像的距離（圖1中的變量b）稱為圖像距離。這些參數(shù)是定義簡單鏡頭的幾何光學(xué)原理的基本元素，可用于計算鏡頭的重要屬性，包括焦距和放大倍數(shù)。

透鏡可以是正的或負的，這取決于它們是否會導(dǎo)致光線穿過到匯聚到一個單一的焦點，或發(fā)散從光軸向外進入太空。正透鏡（如圖1所示）會聚平行于光軸的入射光線，并將它們聚焦在焦平面上以形成真實圖像。通常，正透鏡具有一個或兩個凸面，并且中間比邊緣更厚。正透鏡的一個特征是，當(dāng)它們放在物體和人眼之間時，它們會放大物體。相反，負透鏡使平行的入射光線發(fā)散并通過將穿過透鏡的光線的軌跡延伸到透鏡后面的焦點而形成虛像。負透鏡具有至少一個凹面，并且中間比邊緣更細。當(dāng)將負透鏡放在物體和眼睛之間時，它不會形成真實圖像，但是會減少（或通過形成虛像來縮小）對象的外觀大小。