Óptica geométrica: lentes y espejos

Imagen real. Se forma donde se cortan los rayos que salen del sistema óptico, después de atravesarlo. La luz llega de verdad a ese punto, así que la imagen se puede recoger en una pantalla (como la del proyector o la que forma el objetivo de una cámara sobre el sensor). En una lente se forma al otro lado del objeto ($s' > 0$ con el convenio habitual).

Imagen virtual. Se forma donde se cortan las prolongaciones de los rayos, que en realidad salen divergentes del sistema. La luz no pasa por ese punto: no se puede recoger en una pantalla, pero el ojo la ve porque los rayos le llegan como si salieran de ella (como la imagen de un espejo plano o la de una lupa). En una lente se forma del mismo lado que el objeto ($s' < 0$).

Lente divergente. Para un objeto real, no: la imagen es siempre virtual. Los rayos que llegan paralelos al eje salen separándose como si vinieran del foco imagen, que está delante de la lente; los rayos refractados nunca se cortan y solo lo hacen sus prolongaciones, del lado del objeto.

Con la ecuación de las lentes ($f' < 0$ en una divergente y $s < 0$ para un objeto real):$$\frac{1}{s'} = \frac{1}{f'} + \frac{1}{s}\qquad\text{con}\ \ \frac{1}{f'} < 0\ \ \text{y}\ \ \frac{1}{s} < 0\quad\Longrightarrow\quad s' < 0$$La imagen es siempre virtual, derecha y menor que el objeto ($0 < M = s'/s < 1$), esté donde esté el objeto.

(Solo si a la lente le llega un haz convergente que se dirige a un punto situado detrás de ella, a menor distancia que la focal, es decir, un objeto virtual formado por otro sistema óptico, la divergente puede dar una imagen real. Con un objeto real, nunca.)