拉曼光谱是一种基于散射光现象的分析技术，其核心原理在于分子振动和转动对入射光能量的影响。当一束单色光（通常是激光）照射到样品表面时，大部分光会以相同频率反射，这一过程被称为瑞利散射。然而，一小部分光子与样品分子相互作用后，其波长会发生改变，这种现象即为拉曼散射。
拉曼散射的发生源于分子内部电子云或核位置的变化。当光子撞击分子时，它可能激发分子进入一种虚态，随后返回基态并释放出具有不同能量的新光子。根据能量守恒定律，这些新光子的能量差对应于分子振动能级间的跃迁，从而形成特定的拉曼频移。通过测量这些频移，可以确定分子结构以及化学成分信息。
该方法具有高选择性和灵敏度的优点，在无损检测领域得到广泛应用。例如，在材料科学中用于表征晶体结构；在生物医学方面可用于蛋白质折叠状态的研究等。此外，由于不需要复杂样品制备过程且能够提供丰富的分子指纹信息，使得拉曼光谱成为现代科学研究不可或缺的重要工具之一。
总之，拉曼光谱以其独特的工作机制为我们揭示了物质微观世界提供了强有力的支持，并将继续推动科学技术向前发展。
