什么是拉曼光譜學(xué)？拉曼光譜有哪些應(yīng)用？
拉曼光譜學(xué)是用來研究晶格及分子的振動模式、旋轉(zhuǎn)模式和在一系統(tǒng)里的其他低頻模式的一種分光技術(shù)。拉曼散射為一非彈性散射，通常用來做激發(fā)的激光范圍為可見光、近紅外光或者在近紫外光范圍附近。激光與系統(tǒng)聲子做相互作用，導(dǎo)致最后光子能量增加或減少，而由這些能量的變化可得知聲子模式。這和紅外光吸收光譜的基本原理相似，但兩者所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果是互補(bǔ)的。
通常，一個樣品被一束激光照射，照射光點被透鏡所聚焦且通過分光儀分光。波長靠近激光的波長時為彈性瑞利散射。
自發(fā)性的拉曼散射是非常微弱的，并且很難去分開強(qiáng)度相對于拉曼散射高的瑞利散射，使得得到的結(jié)果是光譜微弱，導(dǎo)致測定困難。歷史上，拉曼分光儀利用多個光柵去達(dá)到高度的分光，去除激光，而可得到能量的微小差異。過去，光電倍增管被選擇為拉曼散射訊號的偵測計，其需要很久的時間才能得到結(jié)果。而現(xiàn)今的技術(shù)，帶阻濾波器 (notch filters) 可有效地去除激光且光譜儀或傅里葉變換光譜儀和電荷耦合元件 (CCD) 偵測計的進(jìn)步，在科學(xué)研究中，利用拉曼光譜研究材料特性越來越廣泛。
有很多種的拉曼光譜分析，例如表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)、針尖增強(qiáng)拉曼效應(yīng)、偏極拉曼光譜等。
拉曼光譜學(xué)的應(yīng)用
拉曼光譜學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域廣泛被運(yùn)用，是因為化學(xué)鍵以及對稱分子都其特殊振動的光譜信息，因此提供作為分子鑒別時的重要特征。例如，SiO, Si2O2, 和Si3O3的振動頻率是可被鑒別出來的，并列為紅外線光譜學(xué)以及拉曼光譜學(xué)配位分析的基礎(chǔ)。有機(jī)分子的特殊（波數(shù)）范圍在500-2000/厘米。另外一方面，光譜學(xué)配位分析技術(shù)也被運(yùn)用到化學(xué)鍵結(jié)研究上，例如，在基質(zhì)中加入酵素。
拉曼氣體檢測儀有許多實際的應(yīng)用。例如，醫(yī)學(xué)上麻醉藥發(fā)揮效用的真正時間和手術(shù)中混合呼吸的氣體真正的時間。
自發(fā)性的拉曼光譜學(xué)在固態(tài)物理中常被運(yùn)用，如原料特性、量測溫度和找尋樣品的crystallographic方位。例如，一組固態(tài)物質(zhì)的特殊聲子模式提供實驗者能很快的辨識出單晶。另外，拉曼光譜學(xué)可以監(jiān)測固態(tài)的低頻激發(fā)，例如等離子體、磁振子和超導(dǎo)氣體的激發(fā)。拉曼信號，提供聲子模式中，Stokes（低頻轉(zhuǎn)換）強(qiáng)度和 anti-Stokes（高頻）強(qiáng)度的比值的信息。
拉曼散射經(jīng)由非等向性的晶體所產(chǎn)生，提供確定晶體方向性的信息。拉曼光線的極化依賴晶體及激光的極化，如果晶體結(jié)構(gòu)(尤其是，晶體結(jié)構(gòu)的點群)已經(jīng)知道，就可以用來找到晶體的方向。
常見應(yīng)用一覽
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工業(yè)氣體成分檢測
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晶體材料研究
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寶石學(xué)中的用于鑒定寶石成分及真?zhèn)?
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在II-VI族，III-V族化合物半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
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在碳材料學(xué)中的應(yīng)用
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活體拉曼光譜學(xué)用于腫瘤組織診斷
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醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用
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低頻拉曼光譜和生物分子動力學(xué)
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拉曼和表面增強(qiáng)拉曼在刑偵學(xué)中的應(yīng)用
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在有機(jī)纖維和薄膜中的應(yīng)用
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在催化劑方面的應(yīng)用
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拉曼光譜和紅外吸收在中世紀(jì)顏料（古畫鑒定）方面的應(yīng)用
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拉曼光譜用于離子-離子反應(yīng)監(jiān)測
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在水生系統(tǒng)環(huán)境應(yīng)用中的作用
