Каждая линза, помимо диаметра, характеризуется оптической силой Е, т.е. величиной, обратной фокус ному расстоянию F линзы, выраженному обязательно в метрах:

В этой формуле F измеряется в метрах, а оптическая сила Ε— единицей измерения, называемой диоптрией.

Выпуклые (увеличивающие, собирающие) линзы имеют положительную оптическую силу, а вогнутые (уменьшающие, рассеивающие) линзы — отрицательную. Так, выпуклая линза с F = 2 м имеет оптическую силу Ε = 1/2 = +0,5 диоптрии, а рассеивающая линза с F = — 40 см = —0,4 м имеет Е = —1/0,4 = —2,5 диоптрии.

У каждой линзы есть свои недостатки, главным образом сферическая и хроматическая аберрация. Первая состоит в том, что параллельные световые лучи, прошедшие сквозь линзу, не сходятся идеально в одной точке, вследствие чего изображение предметов несколько размывается. Хроматическая аберрация состоит в разложении белого света в линзе на составные, разноцветные лучи, вследствие чего изображение получается окрашенным. Обе аберрации увеличиваются с увеличением оптической силы линзы, т.е. с увеличением кривизны ее поверхностей, но могут быть уменьшены соответствующей комбинацией из собирающей и рассеивающей линз. Поэтому не нужно выбирать линзы с большой оптической силой. Для самодельного рефрактора более всего подходит собирающая линза с оптической силой от +0,5 до +2,5 (не более) диоптрии, к которой подбирается рассеивающая линза такого же диаметра, но несколько отличающаяся величиной оптической силы.

Оптическая сила выпуклой линзы легко определяется опытным путем. Сквозь линзу рассматривается далекий предмет и измеряется расстояние от линзы до глаза при четком изображении предмета (изображение будет перевернутым). Измеренное расстояние является фокусным расстоянием линзы, по которому вычисляется оптическая сила. Можно также получать четкое изображение Солнца на экране, но здесь надо быть крайне осторожным, чтобы не вызвать пожара концентрированными солнечными лучами, и уж ни в коем случае нельзя смотреть на Солнце сквозь линзу.