薄透鏡

把放大鏡舉在書頁上會放大字，舉向太陽能在紙上燒出一個焦點，舉在離眼睛較遠處則把遠方的世界上下顛倒。薄透鏡是一塊透明材料，通常是玻璃或塑膠，有兩個彎曲的表面，靠折射把光折彎，使它匯聚或發散。它是光學的主力，回答的問題是：一塊塑形過的玻璃，怎麼能把散開的光重新聚成一個清晰的像？

光在透鏡的每個表面依司乃耳定律折彎，而兩個表面經過塑形，使所有的折彎加總起來能把平行光線導向單一個點。匯聚（凸）透鏡中間較厚，它把平行光聚到另一側的一個實焦點，焦距為正。發散（凹）透鏡中間較薄，它把平行光散開，使光看似從近側的一個焦點發出，焦距為負。「薄」的意思是，透鏡與它的焦距相比夠薄，讓我們可以忽略它的厚度，把所有折彎都當成發生在一個中央平面上，正是這個簡化讓漂亮的薄透鏡公式 1/f = 1/d_o + 1/d_i 成立。

薄透鏡是幾乎每一種光學裝置跳動的心臟：相機、顯微鏡、望遠鏡、投影機、眼鏡，以及你自己眼睛裡的那片晶狀體。把兩片或更多片組合起來，你幾乎能造出任何儀器。一個誠實的提醒：薄透鏡的理想化忽略了透鏡厚度，並假設光線都靠近中央軸、且接近單一顏色。真實的厚透鏡會有像差，球面像差使離軸光線模糊，色差（源自色散）讓邊緣出現彩色鑲邊，這就是為什麼優質鏡頭其實是好幾片鏡片疊成的。