Rozważymy promień równoległy do osi optycznej, który po przejściu przez soczewkę pada na powierzchnię sferyczną pod kątem i załamuje się pod kątem Odległość środka krzywizny od punktu przecięcia promienia załamanego z osią optyczną soczewki wynosi gdzie Podstawiając, otrzymujemy

Funkcja maleje ze wzrostem kąta Gdy promień pada na koniec soczewki, kąt jest maksymalny i spełnia równanie Dla podanych danych liczbowych maksymalny kąt jest większy od kąta granicznego, zatem wszystkie promienie wiązki padające na soczewkę załamują się na jej powierzchni sferycznej. Skrajne promienie wiązki przecinają oś optyczną w odległości od ekranu. Zgodnie z (*),

gdzie jest ogniskową cienkiej soczewki płaskowypukłej. Szukana średnica plamki na ekranie dana jest wzorem

gdzie jest średnicą soczewki.