拉曼散射是一種光與物質相互作用的現象，它揭示了物質的獨特振動指紋。當光子與樣品分子發生非彈性碰撞時，即光子與分子之間發生能量交換，導致光子的能量發生變化，這時發生的散射稱為拉曼散射。在拉曼散射過程中，散射光的頻率或波長會發生變化，這種變化與入射光的頻率無關，而是與樣品分子的振動或轉動能級相關。拉曼散射產生的光譜可以用於分析分子的結構。
具體來說，當用雷射照射樣品時，部分光會被樣品散射，其中瑞利散射是彈性散射，其散射光的頻率與入射光相同，而拉曼散射是非彈性散射，其散射光的頻率與入射光不同。拉曼散射的光譜中會出現兩個主要的峰：斯托克斯線和反斯托克斯線。斯托克斯線是當分子從激發態回到基態時產生的，而反斯托克斯線是當分子從基態被激發到更高能級時產生的。這兩類散射光的強度比值可以提供關於分子振動模式的信息。
拉曼散射通常使用雷射作為光源，並通過光譜儀來探測散射光。光譜儀根據散射光的能量將其分離成不同波長的光，得到的光譜顯示了特定波長的峰值，這些峰值對應於樣品的不同振動模式。因此，拉曼散射是一種強大的工具，可以用來探索物質的基本層面，發現隱藏在物質內部的信息。