Mit einer Sammellinse kann auf einem Schirm das Bild eines Gegenstandes erzeugt werden. Dies gelingt aber nur, wenn der Abstand des Gegenstandes von der Linse (Gegenstandsweite g) größer als deren Brennweite f ist.
Nur für einen bestimmten Abstand des Schirms von der Linse entsteht dann ein scharfes Bild auf dem Schirm. Dieser Abstand heißt Bildweite b. Der Zusammenhang zwischen Gegenstandsweite, Brennweite und Bildweite wird durch das Linsengesetz beschrieben.
Licht, das von einem Punkt P des Gegenstandes ausgeht und auf die Linse trifft, wird von dieser auf dem in Bildweite befindlichen Schirm wieder zu einem kleinen Lichtfleck P' gebündelt.
Benachbarte Punkte haben benachbarte Lichtflecke, so dass alle Lichtflecke zusammen ein Bild des Gegenstandes auf dem Schirm entstehen lassen. Man spricht von einem reellen Bild, da es sich auf einem Schirm auffangen lässt.
Ist der Abstand des Schirms kleiner oder größer als die Bildweite, so sind die Lichtflecke größer und überlappen sich. Das Bild ist unscharf.
Ein scharfes Bild entsteht nur, wenn die Lichtflecke auf dem Schirm ausreichend klein sind, d. h., wenn der Abstand des Schirms von der Linse ungefähr der Bildweite entspricht.
Befindet sich der Gegenstand zwischen Brennpunkt und Sammellinse, d. h., die Gegenstandsweite ist kleiner als die Brennweite, so entsteht kein Bild auf dem Schirm.
Blickt man jedoch durch die Linse auf den Gegenstand, so erkennt man ein Bild des Gegenstandes.
Alle von einem Punkt P des Gegenstandes ausgehenden Lichtstrahlen laufen hinter der Linse auseinander. Sie schneiden sich nicht.
Beim Blick durch die Linse sieht es aber so aus, als ob die Lichtstrahlen von einem Punkt P' ausgingen.
Dies gilt für alle Punkte des Gegenstandes. Man spricht von einem virtuellen Bild, da es sich nicht auf einem Schirm auffangen lässt. Es steht aufrecht und ist größer als der Gegenstand.
