5分钟读懂拉曼光谱
什么是拉曼光谱
拉曼光谱是一种无损的分析技术，它是基于光和材料内化学键的相互作用而产生的。激光光源的高强度入射光被分子散射时，大多数散射光与入射激光具有相同的波长（颜色），不能提供有用的信息，这种散射称为瑞利散射。然而，还有极小一部分（大约1/109）散射光的波长（颜色）与入射光不同，其波长的改变由测试样品（所谓散射物质）的化学结构所决定，这部分散射光称为拉曼散射。
拉曼光谱的作用
拉曼光谱对于分子键合以及样品的结构非常敏感，因而每种分子或样品都会有其特有的光谱“指纹”。这些“指纹”可以用来进行化学鉴别、形态与相、内压力/应力以及组成成份等方面的研究和分析。
当与拉曼成像系统相结合时，可以基于样品的多条拉曼光谱来生成拉曼成像。这些成像可以用于展示不同化学成分、相与形态以及结晶度的分布。例如下图所示是一粒药片的拉曼光谱成像，下图中可以看出阿司匹林（红色）、咖啡因（绿色）和扑热息痛（蓝色）成分在药片中的分布情况。
拉曼光谱的常见应用
拉曼光谱可以用来分析很多不同类型的样品，通常包括以下种类：
固体、粉末、液体、胶体、软膏、气体；
无机材料、有机材料、生物材料；
纯物质、混和物、溶液；
一般来说，拉曼不适合分析以下样品：
金属及其合金。
目前拉曼光谱应用的典型例子包括：
艺术品和考古——颜料、陶瓷以及宝石的表征与鉴定；
碳材料——碳纳米管的结构与纯度、缺陷/无序度表征；
化学——结构、纯度、反应监控；
地质学——矿物鉴别和分布、包裹体、相变；
生命科学——单个细胞或组织表征，药物、疾病诊断；
药学——药物成分均匀性和组分分布；
半导体——纯度、掺入成分、应力。
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