얇은 렌즈 모델
공기 중 이상적인 얇은 볼록 렌즈의 근축 광선이다. 렌즈 중심이 원점이고 물체는 왼쪽에 있다. 물체 거리 u와 초점 거리 f는 양수이다. 상 거리 v는 렌즈 오른쪽에서 양수, 왼쪽에서 음수이다. 색수차·구면수차·회절은 생략한다.
\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v},\qquad m=-\frac{v}{u},\qquad h^{\prime}=mh
세 광선은 광축과 평행하게 입사한 광선, 렌즈 중심을 지나는 광선, 물체 쪽 초점으로 향하는 광선이다. 실제 광선은 실선, 허상 확인용 역방향 연장선은 점선이다. u=f에서는 출사 광선이 평행하여 유한한 위치에 상이 맺히지 않는다. 화면 밖의 상은 계측값으로 확인한다. 가로·세로 길이는 같은 cm 축척이다.
조작
물체 화살표의 끝을 끌면 거리와 높이를 바꿀 수 있다. 숫자 입력과 프리셋도 같은 상태를 바꾼다. 이 광선도는 정적이므로 시간 재생은 없다. R은 전체 초기화, F는 집중 모드이다.
Thin-lens model
An ideal thin converging lens in air, using paraxial rays. The lens is at the origin and the object is on the left. u and f are positive. v is positive on the right and negative on the left. Aberrations and diffraction are omitted.
\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v},\qquad m=-\frac{v}{u},\qquad h^{\prime}=mh
The principal rays are parallel to the axis, through the lens center, and toward the object-side focus. Solid lines are actual rays; dashed lines are back extensions. At u=f outgoing rays are parallel and no finite image forms. Readouts still report images beyond the view. Both axes use the same cm scale.
Controls
Drag the tip of the object arrow to change distance and height, or use the inputs and presets. This static ray diagram has no playback. R resets all; F toggles focus mode.