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Linsensysteme sind Anordnungen von Linsen, die insgesamt wie eine Sammellinse oder eine Zerstreuungslinse wirken. Die Objektive und Okulare optischer Geräte sind durchweg Linsensysteme. Sie werden vor allem deshalb verwendet, weil nur durch Linsensysteme die verschiedenen Arten von Abbildungsfehlern minimiert werden können. Darüber hinaus ist es möglich, Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite (Zoomobjektive) zu konstruieren.

Ein Mikroskop ist ein optisches Gerät, mit dessen Hilfe man sehr kleine Objekte um ein Vielfaches vergrößert sehen kann. Durch eine Vergrößerung in zwei Stufen erreicht man eine Gesamtvergrößerung bis zum 1000fachen der Gegenstandsgröße.
Eine spezielle Art von Mikroskopen sind Elektronenmikroskope, mit denen noch eine wesentlich höhere Vergrößerung erreicht werden kann.

Mit Lupen oder Mikroskopen will man kleinere Objekte und Strukturen besser erkennen. Bei Fernrohren geht es um die bessere Erkennbarkeit von weit entfernten Gegenständen. Ein wichtiger Faktor ist in beiden Fällen die Vergrößerung, die mit dem jeweiligen optischen Gerät erreicht wird. Entscheidend für die Vergrößerung ist nicht die Bildgröße im Vergleich zur Gegenstandsgröße, sondern die Vergrößerung des Sehwinkels, unter dem man ein Objekt mit und ohne optisches Gerät sieht.

Astronomische Fernrohre und Ferngläser zur Beobachtung auf der Erde sind optische Geräte, mit deren Hilfe von weit entfernten Gegenständen Bilder erzeugt werden. Entscheidend ist dabei, dass durch ein solches optisches Gerät der Winkel, unter dem man einen Gegenstand wahrnimmt, vergrößert wird und damit mehr Details sichtbar werden.