实像 · 倒立 m = —
图 4 · 蜡烛 → 透镜 → 光屏。红线过 F′,黑线过光心,灰线过 F 折出平行光;虚线为虚像的反向延长。

一个公式管全部

1/f = 1/u + 1/v。f 由透镜本身决定;u 变,v 跟着变。实像 v 取正,虚像 v 取负——符号里藏着方向。

2F 是翻转点

物体在 2F 之外,像是缩小的、倒立的;进入 F 与 2F 之间,像放大且仍然倒立;一旦越过 F,像立刻变成正立放大的虚像。

三档位置,三台机器

相机把物体放在 2F 外(缩小实像),投影仪放在 F 与 2F 之间(放大实像),放大镜放在 F 以内(放大虚像)。你眼睛的工作方式更像相机。

反直觉的一点

物体正好压在 F 上时,像会“消失”——但光线一条都没少,只是全部变成了平行光。虚像接不到屏幕上,你的眼睛却看得清清楚楚,因为眼睛自己就是一枚透镜。