根据物理几何光学的定义：将平行光线（如阳光）平行于主光轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点。
凸透镜的实验研究
凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。
该实验就是为了研究证实这个规律。实验中，有下面这个关系：
u2f倒立缩小实像，异侧fv2f。
u=2f倒立等大实像，异侧v=2f，此时物体与像的距离是最小的，既4倍焦距。
fu2f倒立放大实像，异侧v2f。
u=f不成像，因为v=无限大。(平行，所以无限大)
uf不成像，正立放大虚像同侧。
照相机运用的就是凸透镜的成像规律。镜头就是一个凸透镜，要照的景物就是物体，胶片就是屏幕。照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上，胶片上涂有一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上。至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样。物体靠近时，像越来越远，越来越大，最后再同侧成虚像。
