由於(yu) 衍射現象的存在，即使是理想光學係統對一個(ge) 幾何點成像時，也隻能得到一個(ge) 具有一定能量分布的衍射圖形。按瑞利判據，一個(ge) 點的衍射像中心正好與(yu) 另一點的衍射像的第1暗環重合時，是光學係統剛好能分辨開這二點的zui小界限。顯微鏡的分辨率，對於(yu) 一定波長的色光，在像差校正良好的情況下，完全被物鏡的數值孔徑所決(jue) 定。數值孔徑越大，分辨率越高。而為(wei) 充分利用物鏡的分辨率，使已被物鏡所分辨的物體(ti) 細節能被眼睛看清，顯微鏡必須有恰當的放大率，以便把細節放大到足夠使人眼能分辨的程度。
顯微鏡的分辨率和有效放大率
由於(yu) 衍射現象的存在，即使是理想光學係統對一個(ge) 幾何點成像時，也隻能得到一個(ge) 具有一定能量分布的衍射圖形。按瑞利判據，一個(ge) 點的衍射像中心正好與(yu) 另一點的衍射像的第1暗環重合時，是光學係統剛好能分辨開這二點的zui小界限。從(cong) 波動光學原理可知，自身發光的點被理想係統所成的衍射像，其第1暗環半徑對出瞳中心所張的角度，即正好能被此係統分辨得開的二個(ge) 點的極限分辨角
。 D為(wei) 係統入瞳直徑。該式雖得自遠場衍射，但在物距與(yu) 光瞳直徑相比大得多時也能適用。顯微物鏡的像空間是符合此條件的。
顯微鏡的分辨率以物麵上能被物鏡分辨開的二點之間的zui小離表示。如下圖1所示，對應的兩(liang) 像點之間的距離應等於(yu) 其中任一個(ge) 衍射斑的第1暗環的半徑，再考慮到像方孔徑角很小，有
由於(yu) 顯微物鏡總滿足正弦條件
，且
，故可得zui小分辨距為(wei)
圖1
但是，據以導出此式的基本公式隻對兩(liang) 個(ge) 非相幹的自身發光點是正確的。但在顯微鏡中，被觀察物體(ti) 係被其他光源所照明，使物麵上相鄰各點的的光振動是部分相幹的，受此影響，式1中的數字因子將略有不同。根據參考資料，該數值因子將在0.57至0.83範圍內(nei) 變化。根據阿貝研究，在對物體(ti) 作斜照明時，zui小分辨距為(wei)
從(cong) 以上討論可見，顯微鏡的分辨率，對於(yu) 一定波長的色光，在像差校正良好的情況下，完全被物鏡的數值孔徑所決(jue) 定。數值孔徑越大，分辨率越高。這就是顯微物鏡什麽(me) 要有盡可能大的數值孔徑的原因。當顯微鏡物方介質為(wei) 空氣時，物鏡的極限數值孔徑1，一般zui大隻能做到0.9左右。在物與(yu) 大數值孔徑物鏡之間浸以液體(ti) ，可提高數值孔徑。常用的液體(ti) 有折射率為(wei) 1.5左右的香柏油和某些更高折射率的液體(ti) ，後者可使數值孔徑達到1.5。由於(yu) 數值孔徑隻能在1左右變動，光學顯微鏡的極限分辨距與(yu) 所用色光的波長同一數量級。
浸液物鏡需要把浸液作為(wei) 物方介質來專(zhuan) 門設計。
為(wei) 充分利用物鏡的分辨率，使已被物鏡所分辨的物體(ti) 細節能被眼睛看清，顯微鏡必須有恰當的放大率，以便把細節放大到足夠使人眼能分辨的程度。分別取2’和4’為(wei) 人眼分辨角的下限和上限，則人眼在明視距離處能分辨開二點的間距即為(wei) 
被顯微鏡放大以後的像，有
對於(yu) 目視光學儀(yi) 器，主色光的波長為(wei) 0.00055，則
500A < M <1000A
滿足此公式的放大率稱為(wei) 顯微鏡的有效放大率。可見，該有效放大率被物鏡的數值孔徑所決(jue) 定，即數值孔徑須與(yu) 放大率相匹配。由於(yu) 浸液物鏡的zui大數值孔徑可達1.5，故光學顯微鏡所能達到的zui高有效倍率1500倍。不考慮數值孔徑而盲目加大物鏡或目鏡的倍率是無效放大，不但沒有好處，反而會(hui) 因對物體(ti) 的細節的不真實反映而造成判別的錯誤。
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