透镜成像中的物距正负规定
在几何光学中，为了清晰描述透镜成像规律，我们采用一套“实正虚负”的符号法则。对于物距（通常用字母 u 表示），其正负的规定至关重要。简单来说，物距的正负取决于物体相对于透镜的位置。具体而言，当物体位于透镜的“物方空间”（即实际光线射来的那一侧）时，物距 u 为正。对于最常见的凸透镜，平行光入射的一侧称为物方，因此，当实物（如蜡烛、物体）放置于凸透镜前（光线实际发出的方向），物距 u 取正值。这是绝大多数实际成像情况。
物距为负的虚拟情况
那么，物距何时为负呢？这涉及一个相对抽象的概念——“虚物”。当入射到透镜的光线是会聚光而非发散光时，这些光线的反向延长线在透镜的另一侧相交，这个交点所形成的“物体”便称为虚物。此时，该虚物位于透镜的“像方空间”（与实物所在侧相反），因此物距 u 取负值。这种情况通常发生在透镜组合中，前一个透镜所成的像（作为物体）位于后一个透镜的后面（即光线已会聚）。对于单个凸透镜的常规使用，我们通常只处理实物（u > 0），物距为负的情况在基础光学中较少涉及。
像距的正负与成像性质
与物距类似，像距（通常用 v 表示）也遵循“实正虚负”法则。当透镜所成的像位于透镜的“像方空间”，且是实际光线会聚而成的实像时，像距 v 为正。例如，凸透镜当物距大于焦距时，在另一侧成倒立实像，此时像距为正。反之，当所成的像是虚像（如凸透镜当物距小于焦距时成的放大正立虚像），其位于透镜的物方空间（与物体同侧），是光线反向延长线的交点，则像距 v 为负。理解物距和像距的正负符号法则，是正确运用透镜成像公式（1/u + 1/v = 1/f）进行计算的基石。
