引言
要了解光源，首先有助于了解它们照亮的是什么。荧光团是一种微小分子，有点像夜光漆。当它受到能量（以光的形式）照射时，会吸收这些能量，变得“兴奋”，然后以一种全新颜色的光释放这些能量。科学家将这些发光分子附着在细胞或蛋白质上，以便在显微镜下观察它们。
光源的作用
荧光团无法自行发光；它需要一个火花。光源提供了最初的能量爆发，这被称为激发光。
光源将特定颜色（波长）的光照射到样品上。荧光团吸收这种光并向我们的眼睛或摄像机发出不同颜色的光。由于不同的荧光团需要不同颜色的光才能被激活，因此科学家需要能够提供分子所需确切光的光源。
“三大”光源
多年来，科学家主要依靠三种主要光源来激发荧光团：
1. 弧光灯：
宽泛的泛光灯长期以来，弧光灯（特别是汞灯或氙灯）是所有生物实验室的标准配置。
- 工作原理：它们是非常明亮的灯泡，产生大量的“白光”，这意味着它们同时发出几乎所有颜色的光谱。
- 优点：由于它们产生如此多的颜色，您可以使用一个灯来激发几乎任何荧光团。您只需在它前面放置一块有色玻璃（滤光片）来阻挡您不需要的颜色。
- 缺点：它们变得非常热，很快烧坏，并含有有毒物质。它们也像使用巨大的泛光灯，而您只需要一个小聚光灯。
2. 激光：精确的狙击手
如果弧光灯是泛光灯，那么激光就是狙击步枪。激光输出极其强烈、高度聚焦的单一颜色光束。
- 工作原理：激光不是产生所有颜色并进行过滤，而是只生成您需要的确切波长（例如纯蓝色或纯红色光束）。
- 优点：它们非常强大和精确。由于光线高度聚焦，激光非常适合需要观察厚3D样品的高级高科技显微镜（如共聚焦显微镜）。
- 缺点：它们通常非常昂贵。此外，由于一个激光器只能发射一种颜色，一个显微镜可能需要安装三四个不同的激光器才能观察不同的荧光团。
3. LED：高效的现代标准
发光二极管（LED）与现代电视屏幕、家用灯泡和智能手机手电筒中使用的技术相同。如今，它们正在征服科学界。
- 工作原理：科学家使用不同颜色LED的“阵列”或“引擎”。如果他们需要蓝色光来激发绿色荧光团，他们只需打开蓝色LED。
- 优点：它们是“金发姑娘”的选择。它们非常节能，不会产生太多热量，并且可以使用数万小时而无需更换。更好的是，您可以用电脑即时打开和关闭它们，而旧的弧光灯需要预热30分钟。
- 缺点：过去，它们不如弧光灯或激光器亮，但现代LED技术已基本解决了这个问题。
科学家如何选择？
选择合适的光源取决于科学家想做什么：
- 如果他们正在进行日常的常规细胞检查，LED 是最便宜、最简单、最可靠的选择。
- 如果他们需要以高3D分辨率扫描一块厚组织，他们会为激光支付额外的费用。
- 如果他们有较旧的显微镜，并且需要激发一种非常奇特、不寻常的荧光团，弧光灯可能仍然会被使用，因为它具有广谱特性。
总结
荧光团需要特定的光线激发才能发光。历史上，明亮而炽热的弧光灯通过同时发出所有颜色来完成繁重的工作。对于高精度工作，科学家们转向激光的聚焦力量。然而，由于它们的可靠性、低热量和长寿命，LED已成为当今现代实验室中最常见和实用的选择。
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