拿放大镜看报纸，字是放大的正字；把放大镜慢慢抬高，离纸面超过一倍焦距，纸上的字突然变成倒的。这不是错觉，是凸透镜成像原理在起作用：物距一变，像的大小、正倒、虚实全跟着变。

三条特殊光线，画图就不会错

平行于主光轴的光线，折射后过焦点；过光心的光线，方向不变；过焦点的光线，折射后变成平行光。实物成像图都用这三条光线画，交点就是像的位置。光路可逆也要记着，物和像位置互换，规律照样成立。画图前先标出焦距和物距，别凭感觉画箭头。

五个物距区间对应五种像

  • 物距大于 2 倍焦距：倒立缩小的实像，像落在 1 到 2 倍焦距之间，照相机镜头就是这个套路。
  • 物距等于 2 倍焦距：倒立等大的实像，像距也是 2 倍焦距，粗测焦距常用这一档。
  • 物距在 1 到 2 倍焦距之间：倒立放大的实像，像距大于 2 倍焦距，投影仪靠它干活。
  • 物距等于焦距：折射后是平行光，不成像，探照灯就故意把光源放在焦点上。
  • 物距小于焦距：正立放大的虚像，和物体在同侧，这就是放大镜。

两句口诀加一条变化规律

一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小。成实像时，物距越小，像距越大，像也越大，这就是物近像远像变大。想拍清近处的小物件，镜头要往前伸，像距变大才能合焦，这就是微距镜头比普通镜头长的原因。实像全是倒立的，能用光屏接住；虚像全是正立的，光屏接不到，只能用眼睛看。

虚像为什么看得见

虚像的位置并没有光真正会聚，是折射光线的反向延长线交汇出来的。进入眼睛的光是真实存在的，大脑沿直线反推，觉得光来自镜后，所以人眼看得见，光屏却接不到。

实验题里最常扣分的三个细节

蜡烛烧短了，像会往光屏上方跑，光屏要向上移。挡住透镜一半，像只是变暗，不会缺一半，因为剩下的部分仍能会聚成像。光屏要用毛面朝向透镜，像距从透镜光心量到光屏，不是量到支架。

最后给个判断：手机对焦、老花镜配镜、相机微距，本质都在调物距和像距的关系。把凸透镜成像原理里这条焦距分界线记牢，照相机、投影仪、放大镜三类设备不用死背，自己就能推出来。