为什么空气中的凸透镜总是聚光而凹透镜总是散光？

对于凹透镜而言，其边缘厚中间薄的结构导致光线在穿过时向外偏折，从而产生发散效果。在空气介质中，这种发散特性是凹透镜区别于凸透镜的关键标志，决定了它只能形成虚像。

在光学基础中，凸透镜之所以在空气中表现为会聚透镜，是因为其几何形状使得平行光线穿过时发生折射并指向中心轴。这种会聚作用是凸透镜最核心的光学特性，也是成像规律的基础。

需要注意的是，上述结论主要适用于薄透镜或常规情况。如果透镜厚度极大，比如厚的弯月形凹透镜，其光学行为会变得复杂。当厚度增加到一定程度，它可能表现出类似伽利略望远镜的效应，甚至在极厚时表现出正透镜的会聚特性。