À partir d'un rayon lumineux issu d'un objet situé à l'infini, il est possible de tracer l'image définitive formée par une lunette afocale.
On considère un rayon lumineux issu d'un objet AB situé à l'infini arrivant sur une lunette afocale.
Tracer l'image A'B' formée par la lunette afocale.
Tracer le rayon passant par le foyer objet de l'objectif
On trace le rayon passant par le foyer objet F1 de l'objectif sachant que tous les rayons issus de B sont parallèles entre eux car l'objet AB est situé à l'infini.
Prolonger le rayon passant par le centre optique de l'objectif
On prolonge le rayon passant par le centre optique O de l'objectif en sachant que les rayons passant par ce point ne sont pas déviés.
Prolonger le rayon passant par le foyer objet de l'objectif
On prolonge le rayon passant par le foyer objet F1 de l'objectif en sachant que les rayons passant par ce point émergent de la lentille en étant parallèles à l'axe optique.
Tracer l'image intermédiaire
On trace l'image intermédiaire A1B1 en sachant que le point B1 se trouve au niveau de l'intersection des deux rayons précédents et que le point A1 se trouve sur l'axe optique au-dessus du point B1 et est donc confondu avec les foyers F_1' et F_2.
Tracer le rayon issu de B1 passant par le centre optique de l'oculaire
On trace le rayon issu de B1 passant par le centre optique O2 de l'oculaire en sachant que le rayon passant par ce point n'est pas dévié.
Tracer le rayon issu de B1 parallèle à l'axe optique
On trace le rayon issu de B1 parallèle à l'axe optique en sachant que ce rayon émerge de la lentille en passant par le foyer image de l'oculaire F_2'.
Éventuellement, prolonger le rayon passant par le centre optique de l'objectif
Éventuellement, on peut prolonger le rayon passant par le centre optique O1 de l'objectif en sachant qu'il est parallèle aux deux rayons précédents car l'image définitive formée est à l'infini.
Indiquer les positions des points B' et A'
On indique les positions des points B' et A' en sachant que le point B' se situe à l'infini selon la direction des rayons émergeant de l'oculaire et que le point A' est à l'infini, selon la direction de l'axe optique de la lunette.
