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首先，先讓我們一起來看看熒光顯微成像技術的發展，所謂熒光，指的是當分子受到光激發時，電子從基態躍遷到不穩定狀態的激發態，電子從第一激發單重態的低振動能級回到基態并發出輻射的光，一般而言，熒光光譜主要包括兩種，一種是激發譜，而另外一種則是發射譜，其中激發譜是熒光物質在不同波長的激發光作用下測得的某一波長處的熒光強度的變化情況，即不同波長的激發光的相對效率，而發射譜是某一固定波長的激發光作用下熒光強度在不同波長處的分布情況，即熒光中不同波長的光成分的相對強度。
受到光激發的分子，電子從基態躍遷到激發態，電子在吸收光的能量后，可能到達第一激發態的高振動能級或第二激發態，這個時候電子會經歷內轉換或馳豫振蕩過程到達第一激發態的低振動能級。由于激發態是不穩定狀態，電子從第一激發單重態的低振動能級回到基態并發出輻射。
熒光顯微鏡是由光源、濾板系統和光學系統等主要部件組成，是利用一定波長的光激發標本發射熒光，通過物鏡和目鏡系統放大以觀察標本的熒光圖像。
以徠卡熒光顯微鏡為例，熒光顯微鏡也是光學顯微鏡的一種，主要區別是二者的激發波長不同，由此決定了熒光顯微鏡與普通光學顯微鏡結構和使用方法上的不同。
1、照明方式通常為落射式，即光源通過物鏡投射于樣品上；
2、光源為紫外光，波長較短，分辨力率高于普通顯微鏡；
3、有兩個特殊的濾光片，光源前的用以濾除可見光，目鏡和物鏡之間的用于濾除紫外線，用以保護人眼。
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