当单色光照射到样品上时,光与样品发生某些形式的相互作用。它可以按照一定方式被反射、吸收或者散射。其中出现的散射光可以告诉拉曼光谱学家一些关于样品分子结构的信息.

分析散射光的频率(波长)可以发现,其中不仅存在与入射光波长相同的成分(瑞利散射),而且还存在有少量的波长改变了的散射光(斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射),拉曼散射光强度大约是总散射光强度的10-7 。正是这些波长改变了的拉曼散射光能够给我们提供有关样品的化学成分和结构信息.

Light scattered from a molecule

 

来自分子的散射光有几种成分:瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射.

在分子体系中,这些频率主要是位于分子转动、振动以及电子能级跃迁相关的范围内。散射光沿着所有方向辐射,伴随波长的变化,其偏振方向也有变化.

  • 散射光频率不发生改变的散射过程称为瑞利散射,就是Lord Rayleigh用来解释天空之所以呈现为蓝色的那种过程.
  • 散射光频率(波长)发生改变的散射过程称为拉曼散射,拉曼光子的能量与入射光子能量相比可以增大,也可以变小, 取决于分子的振动态.