當(dāng)光子（光）“撞擊”物質(zhì)時，大部分散射光的波長保持不變。例如，如果你用綠色激光筆指向一堵墻，你總是會看到一個綠點。散射光的顏色明顯沒有發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為瑞利散射。然而，也可能發(fā)生非彈性散射過程，從而導(dǎo)致發(fā)射不同波長的光。這通常與分子振動有關(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)打開了大門。然而，只有隨著激光的發(fā)現(xiàn)，拉曼光譜才真正扎根，因為如上所述，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或“譜帶”。

拉曼光譜屬于振動光譜的范疇。這是指它通過光激發(fā)分子運動，然后解釋這種相互作用，從而對樣品進(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，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)分開來。這樣的拉曼光譜庫通常包含數(shù)百張光譜，通過與樣品的光譜進(jìn)行比較來判別被分析物質(zhì)。

拉曼光譜可以就以下方面對樣品進(jìn)行研究：

拉曼光譜可用于所有需要無損（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。

總的來說，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，無論樣品是固態(tài)的、液態(tài)的還是氣態(tài)都可以測試。

以下是拉曼光譜的一些應(yīng)用領(lǐng)域：