Po przejściu przez soczewkę, czoło fali również formuje sferę, aby w równym czasie dojść do punktu
Wiemy zatem, że wszystkie promienie muszą dotrzeć w tym samym czasie do obrazu. W szczególności, promień musi pokonać swoją drogę w tym samym czasie co Skoro i dostajemy równanie
gdzie to względny współczynnik załamania na granicy soczewka–ośrodek, a to grubość soczewki.
Odcinek jest równy Możemy użyć podstawień i gdzie to odległość przedmiotu od soczewki i obrazu od soczewki, a to pewna stała. Podstawiając to do poprzedniego równania, otrzymujemy
Korzystając z faktu, że zarówno i są stałe i niezależne od zmiennych i możemy dokonać ciągu uproszczeń:
Wiedząc o stałości powyższego wyrażenia, możemy zapisać równanie
Promienie równoległe do osi skupiają się w ognisku soczewki, zatem podstawiając i dostajemy
Jest to jedno z wielu możliwych wyprowadzeń tego wzoru.