Traçador de Raios em Lente Fina

O traçado de raios óticos simula o caminho da luz através de lentes aplicando a lei de Snell nos limites. Segue o princípio de Fermat do tempo mínimo: a luz viaja pelo caminho que minimiza o tempo. A aberração esférica ocorre porque raios nas margens focam mais perto do que os centrais.

Uma lente delgada desvia todos os raios que saem de um ponto do objeto para que voltem a convergir em um único ponto imagem, então basta acompanhar dois raios fáceis. O raio paralelo sai da ponta na horizontal e depois passa pelo foco; o raio central atravessa o centro da lente sem se desviar. Onde os dois se cruzam está a imagem. Se só coincidem ao prolongá-los para trás, a imagem é virtual — o caso da lupa.

Arraste o objeto em direção ao foco e veja a distância da imagem v disparar para +∞, sumir e reaparecer à esquerda como −∞: uma imagem virtual. Nada se teletransporta; a equação das lentes 1/v = 1/f − 1/u é uma transformação de Möbius (linear fracionária), e essas transformações tratam o infinito como um ponto comum. Ao cruzar u = f, a imagem simplesmente passa suavemente por esse ponto no infinito e muda de real para virtual.