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凸透镜汇聚光线的原理基于光的折射现象。凸透镜具有中间厚、边缘薄的特殊形状。当平行光线射向凸透镜时，会在透镜的两个表面发生折射。由于透镜材料的折射率比空气大，光线会向法线方向偏折，最终所有平行于主光轴的光线都会汇聚到主光轴上的一个点，这个点就是焦点。
光的折射遵循斯涅尔定律，即n₁乘以sin θ₁等于n₂乘以sin θ₂。当光线从空气进入玻璃时，由于玻璃的折射率大于空气，光线会向法线方向偏折，入射角大于折射角。这个折射现象是凸透镜能够汇聚光线的物理基础。
光线通过凸透镜时经历两次折射过程。第一次折射发生在空气与透镜的界面，光线从折射率小的空气进入折射率大的玻璃，向法线方向偏折。第二次折射发生在透镜与空气的界面，光线从玻璃进入空气，远离法线偏折。这两次折射的综合效果使得原本平行的光线最终汇聚到主光轴上的焦点。
当多条平行光线同时射向凸透镜时，我们可以看到汇聚效果更加明显。无论光线距离主光轴多远，经过透镜的两次折射后，所有平行于主光轴的光线都会汇聚到同一个焦点。距离主光轴越远的光线，折射角度越大，但最终的汇聚点是相同的。这就是凸透镜汇聚光线的完整原理。
总结凸透镜汇聚光线的原理：凸透镜利用光的折射定律，通过其中间厚、边缘薄的特殊形状，使平行光线在通过透镜时发生两次折射，最终汇聚到焦点。这个原理广泛应用于各种光学设备，如照相机镜头、放大镜、眼镜和望远镜等，是现代光学技术的重要基础。