當(dāng)光子（光）“撞擊”物質(zhì)時(shí)，大部分散射光的波長(zhǎng)保持不變。例如，如果你用綠色激光筆指向一堵墻，你總是會(huì)看到一個(gè)綠點(diǎn)。散射光的顏色明顯沒(méi)有發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為瑞利散射。然而，也可能發(fā)生非彈性散射過(guò)程，從而導(dǎo)致發(fā)射不同波長(zhǎng)的光。這通常與分子振動(dòng)有關(guān)。這種散射現(xiàn)象被稱為拉曼效應(yīng)。
 

發(fā)現(xiàn)并理解拉曼效應(yīng)為一種新的光譜學(xué)打開(kāi)了大門(mén)。然而，只有隨著激光的發(fā)現(xiàn)，拉曼光譜才真正扎根，因?yàn)槿缟纤?，拉曼光譜需要單色光。

 

因此，用激光照射樣品，并用光譜儀（色散或傅里葉轉(zhuǎn)換技術(shù)）分析部分散射光。最后我們得到了一張拉曼光譜，它顯示了我們所研究的材料的特征信號(hào)或“譜帶”。

拉曼光譜屬于振動(dòng)光譜的范疇。這是指它通過(guò)光激發(fā)分子運(yùn)動(dòng)，然后解釋這種相互作用，從而對(duì)樣品進(jìn)行化學(xué)分析。它是基于當(dāng)物質(zhì)被單色光源照射時(shí)發(fā)生的光的非彈性散射。在單色光與樣品相互作用后，其中一小部分單色光波長(zhǎng)發(fā)生了改變。這就是拉曼效應(yīng)。我們現(xiàn)在可以收集這些光信號(hào)，并利用它獲得有關(guān)樣品的信息。

拉曼光譜就像化學(xué)指紋，可以清楚地判別出分子或材料。就像人類的指紋一樣，它可以與參考譜庫(kù)進(jìn)行比較，以快速判別材料或?qū)⑵渑c其他材料區(qū)分開(kāi)來(lái)。這樣的拉曼光譜庫(kù)通常包含數(shù)百?gòu)埞庾V，通過(guò)與樣品的光譜進(jìn)行比較來(lái)判別被分析物質(zhì)。

拉曼光譜可以就以下方面對(duì)樣品進(jìn)行研究：

化學(xué)成分和性質(zhì)
結(jié)晶度和多晶型
污染和缺陷
受熱和受力狀況

拉曼光譜可用于所有需要無(wú)損（顯微）化學(xué)分析和成像分析的領(lǐng)域。它能提供定性和定量分析的解決方案。

總的來(lái)說(shuō)，拉曼光譜易于使用，能迅速提供表征樣品化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的重要信息。基本上，無(wú)論樣品是固態(tài)的、液態(tài)的還是氣態(tài)都可以測(cè)試。

以下是拉曼光譜的一些應(yīng)用領(lǐng)域：

制藥
地質(zhì)和礦物學(xué)
半導(dǎo)體
材料研究
生命科學(xué)