볼록렌즈는 평행한 빛을 모으고, 오목렌즈는 빛을 퍼뜨립니다. 빛은 원형 단면을 가진 입체적인 다발로 표시됩니다. 렌즈 몸체를 잡아 끌면 빛의 깊이도 함께 드러나며, 좌우·상하로 기울여 비스듬한 시점과 정측면을 오갈 수 있습니다. 정측면 근처에서는 가볍게 맞춰지고, 손을 놓으면 시점이 유지됩니다. Shift+방향키로도 조절할 수 있고, Home 키로 초기화합니다. 실험 화면에서 아래로 스크롤하면 현재 크기의 75%까지 축소되고, 위로 스크롤하면 원래 크기로 돌아옵니다. PageUp·PageDown 키로도 배율을 조절할 수 있습니다. 모바일에서는 빈 공간을 한 손가락으로 쓸어 페이지를 스크롤하고, 렌즈나 손잡이를 잡아 실험을 조작합니다. 실험 영역에서 두 손가락을 오므리거나 벌리면 배율을 조절합니다. 광선 아래 가장자리의 폭 손잡이를 끌면 중심을 유지한 채 빛의 폭이 바뀝니다. 총출력은 일정하게 유지되므로 폭을 좁히면 에너지가 집중되어 밝아지고, 넓히면 분산되어 옅어집니다. 캔버스에 초점을 둔 상태에서 + / − 키로도 폭을 조절할 수 있습니다. 빛 영역 위에 마우스를 올리면 그 지점을 지나는 광선 하나의 전체 경로가 강조됩니다. 가는 금빛 선과 굴절 지점의 작은 점을 따라 입사·굴절·출사 경로를 추적해 보세요. 보조선을 켜면 근축 초점 F와 빛을 뒤로 연장한 점선을 볼 수 있습니다.
왼쪽 > 메뉴에서 평행광 또는 물체에서 나오는 빛을 선택합니다. 같은 메뉴의 빛의 분포에서 연속/불연속 표시를 전환할 수 있습니다. 연속은 부드러운 빛의 영역을, 불연속은 그 안의 대표적인 개별 광선 경로를 보여줍니다. 두 표시는 같은 굴절 계산을 사용합니다. 스크린에는 두 모드 모두 화살표 전체의 상을 보여줍니다. 연속 모드에서는 빛이 부드럽게 겹쳐 흐려지고, 불연속 모드에서는 화살표 모양이 산발적으로 나타납니다. 초점 부근에서는 두 모드 모두 상이 모입니다. 평행광의 폭·높이·방향 설정은 다시 선택할 때 복원됩니다. ‘물체에서 나오는 빛’에서는 물체와 스크린의 아래 손잡이를 움직여 보세요. 볼록렌즈의 초점 바깥에서는 뒤집힌 실상이, 안쪽에서는 똑바로 선 허상이 생깁니다. 오목렌즈는 똑바로 선 작은 허상을 만듭니다. 허상은 스크린에 맺히지 않습니다.
초점 근처에서는 상이 화면 밖 먼 곳에 생길 수 있습니다. 이때는 물체를 더 멀리 옮기거나 곡률을 조절하세요. 구면렌즈의 가장자리 광선은 근축 광선과 다른 위치에 모이므로 완벽한 한 점이 되지 않습니다.
표시 거리는 렌즈 중심을 기준으로 합니다. 광원은 나트륨 D선을 589.3 nm의 노란 단색광으로 근사합니다. 실제 D선은 588.995 nm와 589.592 nm의 이중선입니다. 이 파장에서 굴절률 1.52의 이상적인 무흡수 유리를 가정하며, 앞뒤 구면과 테두리에서 스넬의 법칙을 계산합니다. 화면의 빛은 경로를 보여주는 시각화이며 실제 공기 중 산란의 밝기는 아닙니다. 스크린은 유한 개구를 통과한 광선으로 상을 계산합니다. 단일 파장으로 계산하므로 색수차는 나타나지 않습니다. 이는 백색광에서도 색수차가 없다는 뜻은 아닙니다. 회절과 부분반사로 생긴 이차상은 생략합니다.
얇은 렌즈 근사: 1/f ≈ 1/u + 1/v. 두께가 있는 이 실험의 실제 계산과는 차이가 있습니다.
OpenStax · 렌즈와 상 / PBRT · 굴절과 프레넬