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上海山漢光電科技有限公司
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發(fā)布時(shí)間:2025-8-27
在自然界中,光是的,即使在漆黑的夜晚也是有光的,只是我們的眼睛可見度不夠而已。
那么光是咋樣形成的?來自哪里?
詳詢
可見光只占整個(gè)電磁輻射光譜的很小一部分,但它包含了人眼的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞會(huì)響應(yīng)的頻率區(qū)域。人類通常能夠看到的波長(zhǎng)在大約400和700納米之間的非常窄的范圍內(nèi)。人類可以觀察和響應(yīng)可見光產(chǎn)生的刺激,因?yàn)檠劬袑?duì)這一頻率范圍敏感的專門神經(jīng)末梢。然而,電磁頻譜的其余部分是不可見的。

各種各樣的源負(fù)責(zé)電磁輻射的發(fā)射,并且通常根據(jù)由源產(chǎn)生的波長(zhǎng)的特定光譜來分類。相對(duì)較長(zhǎng)的無線電波是由流經(jīng)巨大廣播天線的電流產(chǎn)生的,而短得多的可見光波是由原子內(nèi)帶負(fù)電荷的電子的能量狀態(tài)波動(dòng)產(chǎn)生的。電磁輻射的最短形式,伽馬波,是由原子中心的核成分衰變產(chǎn)生的。人類能夠看到的可見光(光譜如圖1所示)通常是波長(zhǎng)的混合物,其不同的組成是光源的函數(shù)。
在我們的日常生活中,我們受到大量電磁輻射的轟擊,只有一部分我們能夠真正“看到"可見光。在戶外探險(xiǎn)時(shí),人類可見的絕大多數(shù)光都是從太陽發(fā)出的,太陽也會(huì)產(chǎn)生許多其他頻率的輻射,這些輻射不在可見光范圍內(nèi)。在里面,我們暴露在可見光,來自人工光源,主要是熒光和白熾燈鎢設(shè)備。
在夜間,自然光是由天體,如月球,行星和恒星,除了周期性的北極光(北方光),偶爾彗星或流星(“流星")。其他自然光源包括氣象閃電、火山、森林火災(zāi),以及一些可見光的生物化學(xué)來源(生物發(fā)光)。生物光源包括熟悉的螢火蟲(“螢火蟲")和來自海洋的更奇異的光,包括細(xì)菌,藻類,腰鞭毛蟲,水母,梳水母(櫛水母)和一些魚類的生物發(fā)光物種。
| 波長(zhǎng)范圍 (納米) | 感知顏色 |
|---|---|
| 340-400 | 近紫外線(UV;不可見) |
| 400-430 | 紫 |
| 430-500 | 藍(lán)色 |
| 500-570 | 綠色 |
| 570-620 | 黃色至橙子 |
| 620-670 | 鮮紅 |
| 670-750 | 暗紅色 |
| 超過750 | 近紅外(IR;不可見) |
表1列出了人類在可見光光譜中的許多窄波長(zhǎng)帶中感知到的表觀顏色分布。將特定的顏色與波長(zhǎng)區(qū)域相關(guān)聯(lián),可以區(qū)分不同的色調(diào)、色調(diào)和陰影。許多不同的光譜分布可能產(chǎn)生相同的顏色感覺(一種稱為條件等色的現(xiàn)象)。例如,黃色感覺可能是由單一波長(zhǎng)的光(例如590納米)引起的,或者它可能是觀看具有單獨(dú)波長(zhǎng)的兩個(gè)等量的光(例如580和600納米)的結(jié)果。也可以將黃色視為包含580和600納米之間的所有波長(zhǎng)的窄分布。對(duì)于人類的視覺系統(tǒng),同樣的論點(diǎn)適用于可見光譜中的所有顏色。然而,最近的研究表明,一些物種(注意的是鳥類)可以區(qū)分人類感知為同色異譜的顏色。
白熾光源
早期的人類在漫長(zhǎng)的夜晚沒有可靠的光源,但他們偶爾可以從灌木叢中找到并收集燃燒的木材,然后在篝火中保持火焰燃燒一小段時(shí)間。隨著知識(shí)的進(jìn)步,人類發(fā)現(xiàn),火花和隨后的火可以通過撞擊某些石頭(如燧石和黃鐵礦)或通過激烈地摩擦木頭來產(chǎn)生。一旦掌握了這些技術(shù),人類就可以隨時(shí)隨地生火。
當(dāng)火燃燒時(shí),化學(xué)能以熱和光的形式釋放出來。燃燒的燃料,無論是草、木材、石油還是其他可燃材料,都會(huì)釋放出氣體,這些氣體被燃燒過程中產(chǎn)生的巨大化學(xué)能加熱,使氣體中的原子發(fā)光或白熾。氣體原子中的電子被熱提升到更高的能級(jí),當(dāng)電子弛豫到基態(tài)時(shí),光以光子的形式釋放出來?;鹧娴念伾菧囟群歪尫哦嗌倌芰康闹甘?。暗黃色的火焰比明亮的藍(lán)色火焰要冷得多,但即使是最冷的火焰仍然很熱(至少350攝氏度)。

雖然焦油和碎布被用來制作早期的火炬,但控制火焰的個(gè)實(shí)際步驟發(fā)生在油燈發(fā)明時(shí)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過15,000年歷史的早期燈(圖2),由巖石和貝殼制成,燃燒動(dòng)物脂肪和植物油。在煤氣燈發(fā)明之前,對(duì)動(dòng)物油的需求量很大。這種油的主要來源是從海洋動(dòng)物(如鯨魚和海豹)的脂肪組織中提取的動(dòng)物脂。油燈最終演變成蠟燭是由鑄造硬化牛脂或蜂蠟,如圖2所示。早期的蠟燭產(chǎn)生相當(dāng)多的煙霧,但沒有太多的光。最終,人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)石蠟與浸漬的布芯適當(dāng)?shù)貪茶T時(shí),產(chǎn)生了相對(duì)明亮的火焰,而沒有大量的煙霧。
在19世紀(jì),天然氣照明在歐洲、亞洲和美國(guó)的許多主要城鎮(zhèn)和城市中變得普遍。早期的煤氣燈通過產(chǎn)生燃燒氣體的射流來工作(這是一種相當(dāng)危險(xiǎn)的情況),而后來的型號(hào)則配備了一個(gè)斗篷,或化學(xué)處理織物的細(xì)網(wǎng),它分散了火焰并發(fā)出更明亮的光。
本教程模擬了自然界光源之一的電容式閃電放電,探索雷暴期間暴風(fēng)云和潮濕地面之間靜電荷的積聚。
早期的顯微鏡學(xué)家依靠蠟燭、油燈和自然陽光為顯微鏡中相對(duì)粗糙的光學(xué)系統(tǒng)提供照明。這些原始的光源受到閃爍、不均勻照明、眩光的影響,并且常常是潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)。如今,白熾高強(qiáng)度鎢基燈是現(xiàn)代顯微鏡和大多數(shù)家用照明系統(tǒng)中使用的主要光源。
圖3所示為光譜分布曲線,展示了幾種不同的白色光源(由包含可見光譜中所有或大部分顏色的混合物組成)的相對(duì)能量與波長(zhǎng)的關(guān)系。紅色曲線表示鎢光在整個(gè)可見光譜中的相對(duì)能量。從圖中可以明顯看出,鎢光的能量隨著波長(zhǎng)的增加而增加。這種效應(yīng)顯著地影響了合成光的平均色溫,特別是當(dāng)它與自然陽光和熒光燈(汞蒸氣燈)相比時(shí)。黃色曲線表示的光譜描繪了中午采集的自然陽光光譜的可見光分布。在正常情況下,陽光包含的能量,但圖3中所示的曲線都已歸一化到鎢光譜,以便于比較。深藍(lán)色的光譜曲線是汞弧燈的特征,并表現(xiàn)出與鎢和自然陽光光譜的一些顯著差異。在放電弧光燈光譜中存在幾個(gè)能量峰,這些能量峰是由源自汞蒸氣的疊加的單獨(dú)譜線光譜產(chǎn)生的。

由白色發(fā)光二極管(LED)產(chǎn)生的可見光譜由圖3中的綠色曲線表示。發(fā)光二極管本質(zhì)上是單色器件,其顏色由二極管結(jié)構(gòu)中使用的各種半導(dǎo)體材料之間的帶隙決定。紅色、綠色、黃色和藍(lán)色二極管是常見的,并且被廣泛用作計(jì)算機(jī)和其它消費(fèi)電子設(shè)備的指示燈,所述消費(fèi)電子設(shè)備諸如無線電調(diào)諧器、電視接收機(jī)、光盤播放器、錄像機(jī)和數(shù)字視頻光盤播放器。白色光LED通過用磷光體材料涂覆半導(dǎo)體管芯而由氮化鎵藍(lán)色二極管制造,當(dāng)被從藍(lán)色二極管發(fā)射的光激發(fā)時(shí),磷光體材料發(fā)射寬范圍的可見波長(zhǎng)。激光光譜,無論是來自二極管還是氣體激光器,其特征在于非常窄,通常僅包括一個(gè)或幾個(gè)特定波長(zhǎng)。圖3(青色曲線)所示為低電流半導(dǎo)體二極管激光器的一個(gè)示例,該激光器可用于各種應(yīng)用,包括閱讀條形碼和跟蹤光盤數(shù)據(jù)。
鎢光源通常被稱為白熾燈,因?yàn)樗鼈冊(cè)诒浑娔芗訜釙r(shí)輻射光?,F(xiàn)代燈泡(或燈)的燈絲通常由鎢組成,鎢是一種金屬,當(dāng)被電流加熱時(shí),它在輻射光方面有些效率?,F(xiàn)代白熾燈起源于漢弗萊·戴維爵士發(fā)明的碳弧燈,當(dāng)電極兩端施加電勢(shì)時(shí),碳弧燈通過兩個(gè)碳棒(或燈絲電極)之間形成的放電電弧發(fā)光。最后,碳弧燈讓位于盞燈,它使用了包含在真空玻璃外殼中的碳燈絲。鎢絲是由威廉大衛(wèi)柯立芝于1910年發(fā)明的,在玻璃罩的真空中加熱時(shí),鎢絲的蒸發(fā)速度比棉制碳纖維慢得多。燈絲作為一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻器,除了電流產(chǎn)生的熱量外,還發(fā)出大量的光。
探索兩種不同的摻雜半導(dǎo)體如何連接成二極管,并在材料之間的結(jié)區(qū)施加電壓時(shí)產(chǎn)生光
鎢白熾燈是熱輻射器,其發(fā)射從紫外區(qū)域中的約300納米延伸到近紅外區(qū)域中的約1400納米的連續(xù)光譜。它們的設(shè)計(jì)、構(gòu)造和操作非常簡(jiǎn)單,并且各種各樣的這些燈已被用作白熾光源。典型的燈包括一個(gè)密封的玻璃外殼(見圖4),抽真空或充滿惰性氣體,并包含一個(gè)鎢絲燈絲,由直流或交流電供電。燈泡產(chǎn)生大量的光和熱,但光只占其總能量輸出的5%到10%。
鎢絲燈往往有幾個(gè)缺點(diǎn),例如隨著時(shí)間的推移強(qiáng)度降低,以及由于蒸發(fā)的鎢緩慢沉積在玻璃上而使內(nèi)部外殼表面變黑。鎢絲燈的色溫和亮度隨外加電壓而變化,但色溫的平均值在2200 K到3400 K之間。活性鎢絲的表面溫度非常高,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的100瓦商業(yè)燈泡來說,通常平均為2,550攝氏度。在某些情況下,鎢燈泡外殼填充有惰性氣體氪或氙(惰性填充氣體),作為產(chǎn)生真空的替代方案,以保護(hù)熱鎢絲。這些氣體提高了白熾燈的效率,因?yàn)樗鼈儨p少了沉積在周圍玻璃容器內(nèi)部的蒸發(fā)鎢的量。

鹵素?zé)襞菔前谉腈u燈的高性能版本,通常在填充氣體中含有微量的碘或溴,這比用其他氣體制成的燈更有效地將蒸發(fā)的鎢返回到燈絲。鹵鎢燈,首先由通用電氣公司在20世紀(jì)50年代開發(fā),用于照明超音速噴氣機(jī)翼的,能夠在燈泡的整個(gè)壽命期間產(chǎn)生非常均勻的明亮光線。此外,鹵素?zé)舯葟?qiáng)度相當(dāng)?shù)逆u絲燈小得多,效率也更高。在的條件下,鹵鎢燈泡的使用壽命可達(dá)10年。
鹵鎢燈的燈絲通常是安裝在硼硅酸鹽鹵化物玻璃(通常稱為熔融石英)外殼中的非常緊湊的螺旋組件。高的工作溫度限制了鹵鎢燈泡的使用,只有通風(fēng)良好的帶有扇形散熱器的燈箱才能消除這些燈泡產(chǎn)生的大量熱量。許多家用燈都配備了300-500瓦的鹵鎢燈,并產(chǎn)生大量的光,充滿了房間比他們?nèi)醢l(fā)射鎢同行更好。當(dāng)與光纖光管和吸收或二色濾光器耦合時(shí),鹵鎢燈為各種光學(xué)顯微鏡應(yīng)用提供高強(qiáng)度照明,但作為一個(gè)主要缺點(diǎn),產(chǎn)生大量的紅外光,其形式為輻射熱,很容易使樣品降解。
熒光光源
除了在光學(xué)顯微鏡中具有重要應(yīng)用之外,還有各種各樣的用于室內(nèi)和室外照明的非白熾可見光源。這些光源中的大多數(shù)是基于通過諸如汞的氣體或稀有氣體氖、氬和氙的放電。氣體放電燈中可見光的產(chǎn)生依賴于氣體中的原子和離子與電流之間的碰撞,電流在燈泡外殼兩端的一對(duì)電極之間通過。
普通熒光燈的玻璃管在玻璃的內(nèi)表面涂有磷光體,并且管中充滿非常低壓力的汞蒸氣(見圖5)。在管子兩端的電極之間施加電流,產(chǎn)生從一個(gè)電極流向另一個(gè)電極的電子流。當(dāng)電子流與汞原子碰撞時(shí),它們將原子內(nèi)的電子激發(fā)到更高的能量狀態(tài)。當(dāng)汞原子中的電子回到基態(tài)時(shí),這種能量以紫外線輻射的形式釋放出來。紫外線輻射隨后激發(fā)內(nèi)部磷光體涂層,使其發(fā)出我們從熒光燈觀察到的明亮的白色光。熒光燈在發(fā)射可見光方面的效率約為白熾燈的2至4倍,產(chǎn)生較少的廢熱,并且通常持續(xù)時(shí)間為白熾燈的10至20倍。

熒光光源的一個(gè)特征是它們產(chǎn)生一系列波長(zhǎng),這些波長(zhǎng)通常集中在稱為線光譜的窄帶中。因此,這些光源不產(chǎn)生白熾光源所的連續(xù)照明光譜。一個(gè)很好的例子(幾乎)單波長(zhǎng)光源的非白熾可見光是鈉蒸氣燈通常采用在街道照明。這些燈發(fā)出非常強(qiáng)烈的黃光,超過95%的發(fā)射由589納米的光組成,幾乎沒有其他波長(zhǎng)的光存在于輸出中。有可能設(shè)計(jì)出除了這些燈中的大多數(shù)固有的線光譜之外還將發(fā)射幾乎連續(xù)光譜的氣體放電燈。見的技術(shù)是在燈管的內(nèi)表面涂上熒光粉顆粒,熒光粉顆粒將吸收發(fā)光氣體發(fā)出的輻射,并將其轉(zhuǎn)換為從藍(lán)色到紅色的寬光譜可見光。
在正常情況下,大多數(shù)人無法辨別線性光譜和連續(xù)波長(zhǎng)光譜之間的差異。然而,一些物體在來自不連續(xù)光源的光中反射出不尋常的顏色,特別是在熒光燈下。這就是為什么在熒光燈照明的商店購(gòu)買的衣服或其他高度著色的物品在自然陽光或連續(xù)鎢照明下通常會(huì)出現(xiàn)略微不同的顏色。
發(fā)現(xiàn)如何緩慢加熱一個(gè)虛擬的黑體輻射器,隨著溫度的升高,輻射器發(fā)出的光的色譜從較長(zhǎng)的平均波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移到較短的平均波長(zhǎng)。
在反射光立體顯微鏡中,特別是在檢查熱敏樣品時(shí),熒光燈比鎢絲燈更受歡迎,因?yàn)樗鼈兊男矢撸瑹彷敵龅汀,F(xiàn)代熒光燈可以配置為線性管或環(huán)形照明器,為顯微鏡提供強(qiáng)烈的漫射光。這種人造白色光源在色溫上與太陽光(沒有伴隨的熱量)相媲美,并消除了消費(fèi)級(jí)熒光燈管典型的閃爍特性。與鎢燈、鹵鎢燈或弧光燈相比,熒光燈顯微鏡照明器可以提供相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間(約7,000小時(shí))的高質(zhì)量服務(wù)。作為一種漫射光源,熒光燈產(chǎn)生均勻照明的視野,沒有惱人的熱點(diǎn)或眩光。較新的冷陰極照明技術(shù)顯示出作為光學(xué)顯微鏡中的專用光源的前景,特別是對(duì)于通過熒光激發(fā)增強(qiáng)的短壽命事件,以及對(duì)于光源中的廢熱或預(yù)熱時(shí)間可能干擾樣品或正在觀察的事件的應(yīng)用。
一種專門的方法,用于拍攝移動(dòng)的標(biāo)本,特別是在暗場(chǎng)顯微鏡照明有用,已經(jīng)設(shè)計(jì)出使用電子攝影閃光燈系統(tǒng)。電子閃光燈是在一個(gè)充滿氙氣的玻璃外殼中,通過一個(gè)大電容器的放電來驅(qū)動(dòng)電離。來自Transformer的短壽命高壓脈沖誘導(dǎo)氙氣放電,使電容器通過現(xiàn)在導(dǎo)電的氣體放電。突然發(fā)出一束強(qiáng)光,之后氙氣迅速恢復(fù)到不導(dǎo)電狀態(tài),電容器重新充電。閃光燈管在瞬間爆發(fā)時(shí)提供5,500 K的照明,可以捕捉大量的物體細(xì)節(jié),在攝影,數(shù)字成像和顯微攝影中獲得壯觀的效果。

充滿汞蒸氣和氙氣等氣體的電弧放電燈是某些特殊形式的熒光顯微鏡的照明源。典型的弧光燈比鎢基燈亮10-100倍,當(dāng)與特殊涂層的二色干涉濾光片結(jié)合時(shí),可以提供明亮的單色照明。與鎢燈和鹵鎢燈不同,弧光燈不包含燈絲,而是依靠?jī)蓚€(gè)電極之間的高能電弧放電電離氣體蒸汽來產(chǎn)生強(qiáng)光。一般來說,弧光燈的平均壽命約為100-200小時(shí),大多數(shù)外部電源都配備了計(jì)時(shí)器,使顯微鏡工作者能夠監(jiān)控已經(jīng)過去了多少時(shí)間。汞弧燈(通常稱為燃燒器;見圖6所示的汞燈和氙燈)的功率范圍為50至200瓦,通常由兩個(gè)電極組成,在高汞蒸汽壓力下密封在石英玻璃外殼中。
汞弧燈和氙弧燈不能在從近紫外到紅外的整個(gè)波長(zhǎng)光譜上提供均勻的照明強(qiáng)度。汞弧燈的大部分強(qiáng)度在近紫外和藍(lán)色光譜中消耗,除了在綠色光譜區(qū)域中的少數(shù)較高波長(zhǎng)峰之外,大部分高強(qiáng)度峰出現(xiàn)在300-450納米范圍中。相比之下,氙弧燈在整個(gè)可見光譜上具有更寬和更均勻的強(qiáng)度輸出,并且不表現(xiàn)出汞燈的非常高的光譜強(qiáng)度峰值。然而,氙氣燈在紫外線方面不足,并且在紅外線方面消耗了其強(qiáng)度的大部分,當(dāng)使用這些燈時(shí),需要小心控制和消除多余的熱量。

隨著世紀(jì)的到來,利用發(fā)光二極管作為實(shí)用照明源的時(shí)代已經(jīng)到來,并且二極管是半導(dǎo)體技術(shù)和光學(xué)顯微鏡結(jié)合的理想補(bǔ)充。發(fā)光二極管的相對(duì)低的功耗(在10至100毫安時(shí)為1至3伏)和長(zhǎng)的工作壽命使得這些器件在需要低至中等強(qiáng)度水平的白色光時(shí)成為的光源。通過通用串行總線(USB)端口連接到計(jì)算機(jī)的顯微鏡或由電池供電的顯微鏡可以利用LED作為小型、低熱、低功耗和低成本的內(nèi)部光源,用于視覺觀察和數(shù)字圖像捕獲。一些教學(xué)和入門級(jí)的研究顯微鏡目前利用內(nèi)部,高強(qiáng)度的白色發(fā)光二極管作為主要光源。
雖然環(huán)氧樹脂外殼的光投射特性仍在探索中,但發(fā)光二極管目前正在各種各樣的應(yīng)用中進(jìn)行測(cè)試和銷售,例如交通信號(hào)燈、標(biāo)志、手電筒和用于顯微鏡的外部環(huán)形照明器。由白色LED產(chǎn)生的光具有類似于汞蒸氣燈的色溫光譜,汞蒸氣燈屬于日光照明類別。檢查圖3中呈現(xiàn)的白色LED發(fā)射光譜,460納米處的透射峰值是由于氮化鎵二極管半導(dǎo)體發(fā)射的藍(lán)光,而位于550和650納米之間的寬高透射范圍是由聚合物護(hù)套內(nèi)的磷光體涂層發(fā)射的二次光產(chǎn)生的。波長(zhǎng)的組合產(chǎn)生具有相對(duì)高色溫的“白色"光,其是用于光學(xué)顯微鏡中的成像和觀察的合適波長(zhǎng)范圍。
激光光源
另一種在我們?nèi)粘I钪凶兊迷絹碓街匾目梢姽鈦碓词羌す庹彰?。首字母縮略詞LASER是由R輻射的S模擬E使命實(shí)現(xiàn)的光放大激光器的特征之一是它們發(fā)射由單個(gè)離散波長(zhǎng)(或有時(shí)幾個(gè)波長(zhǎng))組成的連續(xù)光束,該連續(xù)光束以單個(gè)對(duì)準(zhǔn)相位離開設(shè)備,通常稱為相干光。激光器發(fā)出的光的波長(zhǎng)取決于組成激光晶體、二極管或氣體的材料。激光器的形狀和大小多種多樣,從小到足以穿過針眼的微型二極管激光器,到填滿整個(gè)建筑物的巨大軍事和研究級(jí)儀器。

激光器在從光盤閱讀器到測(cè)量工具和器械的許多應(yīng)用中用作光源。氦氖(通??s寫為He-Ne)激光器的熟悉紅光通過照明光學(xué)條形碼掃描消費(fèi)者購(gòu)買的物品,但在許多激光掃描共聚焦顯微鏡系統(tǒng)中也起著關(guān)鍵作用。激光在光學(xué)顯微鏡中的應(yīng)用也越來越重要,既可以作為的光源,也可以與熒光和/或白熾光源相結(jié)合。盡管成本相對(duì)較高,但激光器在熒光、單色明場(chǎng)以及快速增長(zhǎng)的激光掃描共焦、全內(nèi)反射、熒光共振能量轉(zhuǎn)移和多光子顯微鏡領(lǐng)域中的應(yīng)用特別廣泛。
探索氬離子激光放電管如何與電離氣體一起工作,通過輸出鏡產(chǎn)生連續(xù)的光能波。該教程顯示了在建立激光放電的穩(wěn)定狀態(tài)之前,管內(nèi)光能的緩慢積累。
氬離子激光器(圖8)在488和514納米處產(chǎn)生*的光譜發(fā)射,而氪氣體激光器在647.1和752.5納米的波長(zhǎng)處顯示出大的峰值。這兩種激光器經(jīng)常被用作激光掃描共聚焦顯微鏡的激發(fā)源。摻鈦藍(lán)寶石晶體鎖模脈沖激光器由于其高峰強(qiáng)度而被用作多光子激發(fā)源,但它們也具有低平均功率和短占空比的特征。作為多光子顯微鏡的光源,脈沖激光器比共焦顯微鏡中使用的小型空氣冷卻激光器昂貴得多,而且難以操作。
較新的激光技術(shù)采用基于半導(dǎo)體的激光二極管和單片激光器,可降低光源的尺寸和功率要求。激光二極管,例如釹:氟化釔鋰(Nd:YLF)和釹:釩酸釔(Nd:YVO(4)),通常在響應(yīng)方面比LED快得多,但也相對(duì)較小并且需要很少的功率。 在顯微鏡中使用激光的缺點(diǎn)包括光源的額外成本、光學(xué)器件昂貴損壞的風(fēng)險(xiǎn)、與透鏡和反射鏡涂層相關(guān)的成本增加、樣本的破壞以及如果忽視安全處理和操作技術(shù)則對(duì)顯微鏡操作者的潛在視網(wǎng)膜損傷。
從這個(gè)討論中,很明顯,雖然有各種各樣的可用照明源,但我們?cè)谌粘I钪型ǔV灰蕾嚿贁?shù)幾個(gè)。在白天,太陽是我們戶外的主要照明來源,而我們?cè)谑覂?nèi)和晚上通常依賴熒光燈和鎢絲燈照明。如上所述,這三個(gè)主要照明源都具有不同的屬性和光譜特性,但它們的強(qiáng)度都落在可見光范圍內(nèi)。人類的大腦會(huì)自動(dòng)適應(yīng)不同的光源,當(dāng)我們?cè)诓煌恼彰鳁l件下觀看時(shí),我們認(rèn)為周圍大多數(shù)物體的顏色幾乎沒有變化。
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