拉曼光谱分析技术是一种基于拉曼散射现象的分析方法，由印度物理学家C.V.拉曼在1928年发现，并因此荣获1930年诺贝尔物理学奖。拉曼散射是指光通过透明介质时，部分光子与分子相互作用，导致散射光的频率发生变化。这种频率的变化提供了关于分子结构和化学键信息的宝贵数据。
拉曼光谱的发展历程经历了几个阶段。在1928年至1940年间，由于可见光分光技术和照相感光技术的发展，拉曼光谱成为研究分子结构的重要工具。然而，由于拉曼效应较弱（约为入射光强度的10^-6），且需要大体积、无色、无尘埃、无荧光的样品，其应用在1940至1960年间逐渐衰退。1960年后，随着激光技术的出现，拉曼光谱重新焕发生机，因为激光的高亮度、定向性和偏振性使其成为理想的光源。随着探测技术的改进和对样品要求的降低，拉曼光谱在物理、化学、医药、工业等领域广泛应用。
拉曼光谱技术具有以下优越性：
1. 快速、简单、可重复，且对样品无损伤，适合定性定量分析。
2. 不需样品特殊处理，可通过光纤探头或透过玻璃、石英等材料进行测量。
3. 水的拉曼散射信号微弱，适合分析水溶液中的生物样品和化学化合物。
4. 覆盖50-4000波数区间，能同时分析有机物和无机物，而红外光谱需要更换设备才能覆盖相同区间。
5. 谱峰清晰，适合定量研究、数据库搜索和定性研究的差异分析。
6. 小激光束直径使得只需要少量样品即可进行分析，比红外光谱更具优势。
7. 共振拉曼效应能选择性增强大生物分子特定发色基团的振动，显著提高信号强度。
拉曼光谱分析技术包括：
1. 单道检测技术，主要用于基础的拉曼光谱测量。
2. 多通道探测器技术，如使用CCD，提高了光谱采集效率和分析精度。
3. 傅立叶变换拉曼（FT-Raman）技术，利用傅立叶变换优化光谱分辨率和灵敏度。
4. 共振拉曼技术，增强了特定分子振动模式的信号。
5. 表面增强拉曼效应（SERS）技术，极大地提高了检测限，特别适用于痕量物质分析。
拉曼光谱的基本原理涉及瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是光与分子弹性碰撞，光子频率不变，仅改变方向。而拉曼散射是非弹性碰撞，光子频率和方向都改变。拉曼效应不同于荧光，不涉及实际的上能级，而是通过虚能级的概念来解释。当分子受到入射光照射时，极化产生的虚吸收导致电子短暂跃迁到虚态，然后立即返回到下能级，发出散射光。根据散射光频率的不同，可分为瑞利线（频率不变）和拉曼线（频率变化）。通过分析拉曼线的位置和强度，可以推断出分子的结构和振动模式。
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