Ein Fluoreszenzmikroskop ist ein Mikroskop, mit dem Proben mit lumineszierenden Eigenschaften oder Proben, die mit Substanzen, die lumineszierende Eigenschaften erzeugen, präpariert wurden, untersucht werden. Bei dieser Art der Mikroskopie ist die Probe selbst die Lichtquelle. Mit einem Fluoreszenzmikroskop können viele Informationen gesammelt werden, und mit diesen Mikroskopen können auch beeindruckende Bilder erstellt werden, in denen detaillierte Strukturen deutlich sichtbar sind.
Diese Mikroskope nutzen die Eigenschaften bestimmter chemischer Verbindungen. Bei Anregung durch Licht der richtigen Wellenlänge, klassisch ultraviolettes Licht, leuchten diese Chemikalien auf. Eine kurze Lumineszenz wird als Fluoreszenz bezeichnet, während eine längere Lumineszenz nach der Anregung als Phosphoreszenz bezeichnet wird. In beiden Fällen variiert die Farbe der Lumineszenz in Abhängigkeit von den beteiligten Chemikalien, ebenso wie die genaue Länge der Lumineszenzperiode.
In einem Fluoreszenzmikroskop wird Licht einer bestimmten Wellenlänge durch einen speziellen Mikroskopkondensor geleitet, der das Licht in einen sehr schmalen Strahl fokussiert. Wenn das Licht auf die Probe trifft, werden die lumineszierenden Verbindungen angeregt und beginnen Licht zu emittieren. Mit einem dichroitischen Spiegel, der den zur Anregung der Probe verwendeten Lichtstrahl herausfiltert, kann ein Forscher die Lumineszenz deutlich sehen und Notizen über ihre Eigenschaften machen oder die Probe zur späteren Referenz auf dem Mikroskoptisch fotografieren.
Da das in einem Fluoreszenzmikroskop verwendete Licht oft potentiell gefährlich für die Augen ist, ist es in der Regel erforderlich, am Okular einen Polarisationsfilter zu verwenden, damit die Augen des Benutzers durch das Mikroskop nicht geschädigt werden. Polarisationsfilter können auch zur Farbkorrektur oder zur Kontrasterhöhung verwendet werden, damit die Lumineszenz deutlicher sichtbar wird. Wie bei anderen Mikroskopen kann die Schärfe des Bildes durch Fokussieren der Komponenten des Mikroskops angepasst werden, und auch die Vergrößerung kann je nach Bedarf erhöht oder verringert werden.
In einigen Fällen kann eine Probe von Natur aus lumineszierend sein, wie im Fall einiger Mineralien, die unter Licht einer bestimmten Wellenlänge fluoreszieren oder phosphoreszieren. Proben können auch mit Molekülen markiert werden, die als Fluorophore bekannt sind. Diese Moleküle können auf bestimmte Strukturen innerhalb der Probe abzielen und ein fluoreszierendes Bild von bemerkenswerten Strukturen erzeugen, wenn die Probe durch das Licht im Mikroskop angeregt wird.
Gerade bei hochwertigen Mikroskopen kann ein Fluoreszenzmikroskop eine teure Anschaffung sein. In der Regel steht diese Art der Mikroskopie nur sehr gut ausgestatteten Labors zur Verfügung.