Почему для телескопов применяются объективы возможно большего диаметра, а для микроскопов - малого?

Потому что, чем диаметр объектива пропорциональнен увеличению/уменьшению требуемого изображения.

Это зависет от окуляра. Окуляр состоит из линзы для увелечения и уменьшения. И каждый окуляр может содержать 2 или наиболее больше линзы. Сейчас место этого большинство знатаков телескопа или микроскопа используют ОЗС.