光波定义了极限
然而，它不仅是放大倍数，而且分辨率表明作业能力光学显微镜的。分辨率是分别渲染两个紧密相邻的点的能力。根据瑞利判据，能够分别成像的两个点之间的最小距离大约对应于光波长的一半。
λ =光波长
N =试样与物镜之间介质的折射率
α =物镜孔径角的一半
因此，在蓝光下，分辨率极限约为d = 0.2 μm;红光下，d = 0.35 μm左右。紫外线物镜的分辨率略低于0.2 μm。用肉眼，我们无法区分小于0.2毫米的结构。
n × sin α的值对应于数值孔径(NA)，光的聚集能力和物镜的分辨率的测量。由于孔径角不能超过90°，折射率不小于1 (n空气= 1)， NA总是在1左右的空气。当使用浸油(n > 1)时，数值孔径增加(高达约。1.45)和决议。
因此，在蓝光下，分辨率极限约为d = 0.2 μm;红光下，d = 0.35 μm左右。紫外线物镜的分辨率略低于0.2 μm。用肉眼，我们无法区分小于0.2毫米的结构。
更多的放大并不总是更好
为了使人眼能检测到显微分辨率，图像以相应的放大倍率出现在目镜中。分辨率和放大倍率总是直接相互依赖的。具有低放大倍率的物镜具有低数值孔径，因此分辨率低。对于高倍物镜，数值孔径也很高，对于40倍干物镜通常为0.8。然而，由于数值孔径不能增加超过某一点，可用的放大范围也限制在经典光学显微镜。“有用的”显微镜放大倍率在500 × NA和1000 × NA之间。
一些光学显微镜拥有巨大的放大倍数，但实际上，它的极限只有不到1400倍。专家称超出这个范围的一切都是“空洞的放大”。虽然结构看起来更大，但没有解决额外的细节。
