光学系统中物和像具有共轭关系的原因是光路可逆，这意味着光线从一个点出发经过一系列反射或折射后，能够按照原路返回到出发点。这一原理是光学设计和分析的基础之一。
全反射是光学中的一个现象，当光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，光线将不会穿过介质表面而完全反射回原来介质。临界角的正弦值与两种介质的折射率有关，公式为sinI0=n2/n1，其中I0是临界角，n1和n2分别是光密介质和光疏介质的折射率。
光学系统的放大率分为垂轴放大率、角放大率和轴向放大率。垂轴放大率是指像的垂直高度与物的垂直高度之比；角放大率是指像的角度与物的角度之比；轴向放大率是指像的轴向移动距离与物的轴向移动距离之比。
理想光学系统中，与像方焦点共轭的物点是轴上无穷远的物点。这一理论假定在没有像差的理想条件下，光学系统能实现完美的成像。
显微镜的视放大率可以通过其物镜和目镜的放大率以及显微镜光学筒的长度来计算。物镜的垂轴放大率、目镜的视放大率以及光学筒长的特定数值能够相互作用，得出显微镜的总视放大率。
成像过程中，如果最后出射的光束是会聚同心光束，那么物点所成的是实像。如果成像过程中光束是发散的，那么形成的是虚像。
人眼的调节是一个复杂的过程，包含了视度调节和瞳孔调节。视度调节是通过改变晶状体的形状来聚焦不同距离的物体，瞳孔调节则是通过改变瞳孔的大小来控制进入眼睛的光量。
复杂光学系统中设置场镜的目的在于改变成像光束的位置，而不影响系统的其他光学特性。这样可以保证后面的系统不需要过于庞大的通光口径。
光学系统中，垂轴放大率是判断物像虚实关系的重要指标。当垂轴放大率大于零时，物像虚实相反；当垂轴放大率小于零时，物像虚实相同。
平面反射镜成像的垂轴放大率为1，成像位置是镜像的。如果反射镜转动角度α，则反射光线的方向改变2α。
几何光学的基本定律包括直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。直线传播定律表明光线在均匀透明介质中沿直线传播；独立传播定律说明不同光源的光在介质中互相独立不干扰；反射定律和折射定律分别描述了光在镜面上反射和穿过不同介质时的行为。
物镜和目镜的焦距、显微镜的光学筒长以及垂轴放大率和视放大率之间的关系是显微镜设计和分析中的重要内容。这些参数的不同组合决定了显微镜的成像质量、放大能力和适用范围。
望远镜的分辨率与光波的波长和光学系统的数值孔径有关。分辨率的表达式为22.1λ/D，其中λ是光波的波长，D是望远镜的口径。
光学系统的孔径光阑和视场光阑是控制光束大小和成像范围的部件。孔径光阑限制了轴上物点成像光束的立体角；视场光阑限制了物平面上或物空间中成像的范围。
眼睛的视度调节范围是眼睛能够调节视力的范围，近视眼和远视眼是非正常眼的两种常见类型，分别通过负透镜和正透镜进行校正。
显微镜的分辨率取决于多个参数，主要包括数值孔径和照明波长。提高数值孔径和减小波长是提高显微镜分辨率的有效途径。
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