以拉曼效應(yīng)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的光譜學(xué)稱為拉曼光譜學(xué)，屬于分子振動和轉(zhuǎn)動光譜范疇。拉曼光譜由于具有與紅外光譜不同的選擇性定則而常常作為紅外光譜的必要補充而配合使用，可以更完整地研究分子的振動和轉(zhuǎn)動能級，更好的解決結(jié)構(gòu)分析問題。與紅外光譜方法比較，拉曼光譜分析無需樣品制備、不受樣品水分的干擾、可以獲得骨架結(jié)構(gòu)方面的信息而日益受到重視，特別適合生物體系的研究。

 

　　共焦顯微拉曼光譜儀采用的是激光照射待測物質(zhì)，當(dāng)一束激發(fā)光的光子與作為散射中心的分子發(fā)生相互作用時，大部分光子僅是改變了方向，發(fā)生散射，而光的頻率仍與激發(fā)光源一致，這種散射稱為瑞利散射。但也存在很微量的光子不僅改變了光的傳播方向，而且也改變了光波的頻率，這種散射稱為拉曼散射。其散射光的強度約占總散射光強度的10-6～10-10，拉曼散射的產(chǎn)生原因是光子與分子之間發(fā)生了能量交換改變了光子的能量。

 

　　在透明介質(zhì)散射光譜中，入射光子與分子發(fā)生非彈性散射，分子吸收頻率為ν0的光子，發(fā)射ν0-ν1的光子，同時電子從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)（斯托克斯線）；分子吸收頻率為ν0的光子，發(fā)射ν0+ν1的光子，同時電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)（反斯托克斯線）。靠近瑞利散射線的兩側(cè)出現(xiàn)的譜線稱為小拉曼光譜；遠(yuǎn)離瑞利散射線的兩側(cè)的譜線稱為大拉曼光譜。斯托克斯與反斯托克斯散射光的頻率與激發(fā)光源頻率之差Δν統(tǒng)稱為拉曼位移（RamanShift），Δν=|ν拉曼散射-ν激發(fā)光|；也可表示為：拉曼位移=激光波數(shù)-拉曼光波數(shù)。拉曼位移取決于分子振動能級的變化，不同的化學(xué)鍵有不同的振動方式，決定了其能級間的能量變化，因此，與之對應(yīng)的拉曼位移是特征的。與分子紅外光譜不同，極性分子和非極性分子都能產(chǎn)生拉曼光譜。這是拉曼光譜進行分子結(jié)構(gòu)定性分析的理論依據(jù)。