Espessura desprezível frente aos raios de curvatura. Com $n_{lente}\gt n_{meio}$, as de bordas finas são convergentes e as de bordas espessas, divergentes — mas a classificação se inverte se o meio for mais refringente que a lente. Têm dois focos simétricos.
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A chave para dominar lentes delgadas é a equação de Gauss $\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}$, combinada com a equação dos fabricantes $\frac{1}{f}=\left(\frac{n_{lente}}{n_{meio}}-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)$, que revela por que a mesma lente pode convergir ou divergir conforme o meio: o sinal de $f$ depende da razão entre os índices, e não apenas da geometria. Note ainda a convenção de sinais: $p>0$ para objeto real, $p'>0$ para imagem real (formada do lado oposto à luz incidente) e $f>0$ para lente convergente; o aumento linear transversal é $A=-\frac{p'}{p}$, cujo sinal negativo indica imagem invertida.
Raios notáveis
O raio paralelo ao eixo emerge pelo foco imagem; o que passa pelo foco objeto emerge paralelo; o que passa pelo centro óptico não se desvia. Na divergente, valem os prolongamentos. Dois desses raios bastam para localizar a imagem.
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A chave para entender por que esses três raios são especiais está na própria definição de foco: todo raio que incide paralelamente ao eixo principal atinge a lente a uma altura h e, pela simetria da refração em cada face, converge para o ponto onde todos os raios paralelos se cruzam — o foco imagem F'. Reciprocamente, se um raio parte de F (foco objeto), ele emerge paralelo ao eixo, o que é apenas o caminho inverso da luz. O raio que passa pelo centro óptico O não sofre desvio porque atravessa a lente na região de faces praticamente paralelas, onde a espessura é mínima; a refração em cada face é simétrica e os desvios se anulam. Para lentes divergentes, os mesmos raios valem, mas você deve usar os prolongamentos: o raio paralelo diverge como se viesse do foco imagem virtual, e o raio que "aponta" para o foco objeto emerge paralelo.
Como a imagem se forma na interseção de pelo menos dois raios (ou de seus prolongamentos), dois deles já bastam, e o terceiro serve como conferência.
Dominar os raios notáveis com seus prolongamentos e sinais é o que permite resolver tanto as questões algébricas quanto as de traçado, e é justamente aí que muitos candidatos perdem pontos por inverter a direção do raio no foco ou esquecer que o raio pelo centro óptico não se desvia.
Formação de imagens
Na convergente, o objeto além de $2F$ dá imagem real, invertida e menor; entre $F$ e $2F$, real, invertida e maior; entre $F$ e a lente, virtual, direita e maior — a lupa. Na divergente, a imagem é sempre virtual, direita e menor.
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Por trás de cada caso citado está a equação de Gauss, $\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{p} + \dfrac{1}{p'}$, combinada com a convenção de sinais: $f > 0$ para lente convergente, $f < 0$ para divergente, $p > 0$ para objeto real e $p' > 0$ para imagem real (formada pelo cruzamento efetivo dos raios refratados), enquanto $p' < 0$ indica imagem virtual, obtida pelo prolongamento dos raios. O aumento linear transversal $A = -\dfrac{p'}{p} = \dfrac{i}{o}$ fecha o quadro: $|A| > 1$ amplia, $|A| < 1$ reduz, e o sinal negativo revela inversão.