実像の位置

物体が焦点より外側にある場合は実像ができる。

凸レンズの焦点距離しょうてんきょりをf、凸レンズと物体の距離をa、凸レンズと実像じつぞうの距離をbとすると、これらの間には次の関係が成り立ちます。

\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=\frac{1}{f}

この関係を用いて、焦点距離fが15\,\mathrm{cm}のときの、凸レンズと物体の距離aと、凸レンズと実像の距離bの関係をグラフに表すと、次のようになります。

これは、物体が遠くから凸レンズの焦点に近づく（aがfに近づく）と，凸レンズと実像の距離が大きく（bが大きく）なることを示しています。
また、物体が遠くへ離れていく（aが大きくなる）と、実像は焦点に近づく（bがfに近づく）ことも示しています。

なお、物体に対する実像の大きさの比mは、aとbを用いて、次の式で表されます。

m=\frac{b}{a}

たとえば、物体が遠くから凸レンズの焦点に近づく（aがfに近づく）とき、凸レンズと実像の距離bは大きくなるので、倍率mは大きくなります。