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天美拉曼光譜儀其原理非常簡單，當光打到樣品上時候，樣品分子會使入射光發生散射。大部分散射的光頻率沒變，我們這種散射稱為瑞利散射，部分散射光的頻率變了，稱為拉曼散射。散射光與入射光之間的頻率差稱為拉曼位移。主要用作結構鑒定和明晰分子相互作用，它與紅外光譜互為補充，可以鑒別特殊的結構特征或特征基團。拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是鑒定化學鍵、官能團的重要依據。利用偏振特性，拉曼光譜還可以作為分子異構體判斷的依據。在無機化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性，由此拉曼光譜可提供有關配位化合物的組成、結構和穩定性等信息。氣體水合物具有多種晶型結構，分別對應不同的拉曼活性，用拉曼光譜可以測定和鑒別紅外光譜無法完成的氣體水合物晶型結構的判定。
天美拉曼光譜儀從其用途來進行劃分，可以分為三種：
一種是便攜式拉曼光譜儀：用于現場或者野外測量；
二種是激光共聚焦拉曼顯微成像光譜儀：用于實驗室的固定激發波長的類型；
三種是兩級或者三級光譜儀組合而成的大型的拉曼光譜儀：用于實驗室的可變激發波長的類型。
天美拉曼光譜儀一般采用前兩級進行瑞利線的濾除，第三級進行拉曼光譜的分析。優點是只要是光學系統可以響應的激發波長，都可以采用，適用性很強，做共振拉曼的話可選擇性比較多。而且在相加模式下，光譜分辨率非常高，相減模式下，低波數可以做的很低。應用非常廣泛，在物理、化學、材料等很多領域均有應用。隨著拉曼技術的不斷發展，相信以后的應用會更加普遍。
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