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用單色光照射試樣時，大部分的光會按原來的方向透射，而一小部分則按不同的角度散射開，產(chǎn)生散射光。在垂直方向觀察時，除了產(chǎn)生與入射光相同頻率（彈性散射）的瑞利散射外，還對稱分布著與入射光頻率不同（非彈性散射）的拉曼譜線。由于拉曼譜線的數(shù)目、頻率大小、譜線長度與試樣分子振動或轉動能級有關，因此，研究拉曼光譜可以得到有關分子振動或轉動的信息。目前拉曼光譜分析技術已廣泛應用于物質(zhì)化學結構、相和形態(tài)、結晶度及分子相互作用的研究分析。
拉曼光譜分析技術是以拉曼效應為基礎建立起來的分子結構表征技術，其信號來源有分子的振動和轉動。拉曼光譜的分析方向有：
定性分析：不同的物質(zhì)具有不同的特征光譜，因此可以通過光譜進行定性分析。
結構分析：對光譜譜帶的分析，是進行物質(zhì)結構分析的基礎。
定量分析：根據(jù)物質(zhì)對光譜的吸光度的特點，可以對物質(zhì)的量有很好的分析能力。
▷激發(fā)波長的選擇
| 波長范圍 | 激發(fā)波長 | 優(yōu)點 | 缺點 | 應用領域 |
|---|---|---|---|---|
| 紫外 | 325 |
激發(fā)效率高，拉曼散射效應高；也可以抑制熒光
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容易損傷樣品，激光器成本很高，對濾波片要求高
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熒光強的樣品，如石化類、生物類樣品（如DNA、RNA、蛋白質(zhì)等）
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| 可見 |
405、433、455、473、488、514、532、633
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應用范圍廣，一般無機材料多選該波段
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熒光信號強
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無機材料、生物醫(yī)學、共振拉曼（石墨烯、碳材料）、表面增強拉曼
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| 紅外 |
785、1064
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熒光干擾小
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激發(fā)效率低，拉曼信號弱
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化工類、生物組織、有機組織樣品
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▷拉曼Mapping
拉曼成像可以得到樣品組分的分布，顆粒大小；樣品中結晶度的改變，相變；污染物顆粒大小和形狀；不同相的邊界組分的相互作用和混合；樣品的應力分布。
▷表面增強拉曼
將待測分子吸附在納米金屬材料表面，可以大大增強拉曼散射強度，增強倍數(shù)取決于基底材料、形狀、尺寸、吸附量等；用于檢測低濃度以及單分子材料。
▷原位變溫拉曼
▷原位電化學拉曼
原位電化學拉曼可用于電池、電催化和腐蝕等研究，如：充放電過程中電極材料的內(nèi)部結構和相態(tài)轉變；電催化中間過程與反應機理研究；電化學腐蝕產(chǎn)物實時監(jiān)測。
▷偏振拉曼
偏振拉曼可以提供分子取向和化學鍵振動對稱性的信息。
樣品要求① 粉末樣品至少5 mg，且盡量保證均一、可壓制成片；
② 液體樣品需10-15 mL，須注明毒性、腐蝕性和揮發(fā)性；
③ 塊體樣品需制備出一個較光滑的測試面（面積不小于1*1 mm）。
原始數(shù)據(jù)解析
▷數(shù)據(jù)內(nèi)容
通常會提供TXT數(shù)據(jù)，用于作圖后再進行分析。
▷Origin處理拉曼數(shù)據(jù)
① 數(shù)據(jù)導入Origin作圖，根據(jù)需求進行平滑（分析-信號處理-平滑）和基線校準（分析-峰值及基線-峰值分析-減去基線-下一步-基線模式：用戶自定義-查找-下一步-下一步-減去-完成-用拉平基線后的數(shù)據(jù)作圖）；
② 峰擬合（分析-峰值及基線-多峰擬合：Gauss模型-雙擊峰頂端選擇峰-擬合）；
▷LabSpec處理拉曼數(shù)據(jù)
① Labspec打開數(shù)據(jù)
② 基線校準；
③ 尋峰，函數(shù)一般選擇高斯洛倫茲（自動尋峰后若有些峰沒有標注或有些不需要，可以手動添加
或刪除
）；
拉曼與紅外的區(qū)別
| 項目 | 紅外 | 拉曼 |
|---|---|---|
| 測試原理 |
紅外光（尤其中紅外光）
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可見光到近紅外光
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吸收光譜（譜圖橫坐標是波數(shù)）
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散射光譜（譜圖橫坐標是拉曼位移）
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| 光譜范圍 |
400-4000cm-1
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40-4000cm-1
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| 樣品 |
不能測含水樣品（水的紅外吸收較強，干擾比較大）；固體樣品需研磨制成KBr壓片
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可測含水樣品（水的拉曼散射很弱，基本無干擾）；固體樣品可直接測試；易受熒光干擾
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| 強度 |
更易測到，信號較強
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信號較弱（但是譜圖一般更清晰，重疊帶很少見到，譜圖解析更方便）
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| 功能 |
測試有機物強于拉曼；紅外常用于研究極性基團的非對稱振動
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測試無機物強于紅外；拉曼常用于研究非極性基團與骨架的對稱振動
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| 聯(lián)系 |
本質(zhì)上兩者都是振動光譜；拉曼和紅外大部分情況下是互相補充的
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