Linser laget av bare ett materiale bryter kortere bølgelengder (blått lys) mer enn lengre lengre bølgelengder (rødt lys) og fenomenet kalles kromatisk aberrasjon. Lys som treffer ytterkanten av en linse bringes i fokus nærmere linsen (kort fokalpunkt) enn lys som treffer de sentrale områder av linsen som får et lengre fokalpunkt. Fenomenet kalles sfærisk aberrasjon.
På grunn av interferens mellom lysbølgene vil avbildningen av et lyspunkt som kommer gjennom en smal spalte vises et diffraksjonsmønster med forskjellig intensitet. Lys som kommer fra et punkt i objektplanet vil vises i bildeplanet som konsentriske ringer. Skal to punkter kunne atskilles må de ha diffraksjonsmønstere som ikke overlapper hverandre og maksimum fra det ene punktet må ligge ved minimum diffraksjonsmøsnter av det andre (Rayleigh´s kriterium). I tillegg må objektivlinsen ha stor nok aperturvinkel til å fange opp både nullte og første ordens diffraksjonsmønster (Abbé´s kriterium). En linse har et brennpunkt og en brennvidde.
Prinsippet for lysgangen i et sammensatt mikroskop. Lyset fra et belyst objekt i objektivplanet går gjennom en objektivlinse. Objektet avbildes i bildeplanet og dette ses gjennom en okularlinse plassert nær øyet. F er fokalpunkt (brennpunkt) for linsen.
Prinsippet for lysgangen i et fasekontrastmikroskop. Lys fra ufargede gjennomskinnelige objekter kan observeres på grunn av kontrast mellom interferens av lys som går gjennom objektet (gir diffraksjon) og ikke-diffraktert lys. Faseringen gir et ringformet diafragma som ligger i fokalplanet til kondensorlinsen. Faseplaten ligger i fokalplanet til objektivlinsen. Hvis det ikke er noe objekt tilstede vil lys som passerer gjennom ringdiafragma treffe den etsede ringformede delen av faseplaten. Det vil ikke få endret fase, men får redusert amplitude. Hvis det er et objekt tilstede vil dette gi lysdiffraksjon, og det diffrakterte lyset treffer faseplaten utenom ringen og fasen til lyset forsinkes ytterligere.
Mikroskopets historie
Gammelt mikroskop fra Botanisk laboratorium, UiO.