Ramanova spektroskopija je tehnika za proučavanje funkcije valnih duljina između zračenja i materije. Točnije, znanost proučava niskofrekventne modove kao što su vibracije i rotacije. Glavni način na koji proces funkcionira je raspršivanje monokromatske svjetlosti bez očuvanja kinetičke energije čestica. Kada lasersko svjetlo stupi u interakciju s vibracijama struktura unutar atoma, rezultat je reakcija unutar same svjetlosti. To omogućuje znanstvenicima da prikupe informacije o sustavu pomoću Raman laserske spektroskopije.
Osnovna teorija koja stoji iza Ramanove spektroskopije je Ramanov efekt. Svjetlost se projicira na molekulu s namjerom interakcije s oblakom elektrona, područjem oko jednog ili između elektrona u atomu. To uzrokuje da se molekula pobuđuje pojedinačnim jedinicama svjetlosti, poznatim kao foton. Razina energije unutar molekule se povećava ili smanjuje. Svjetlo s određenog mjesta zatim se prikuplja pomoću leće i prenosi na monokromator.
Monokromator je uređaj koji optički prenosi uski pojas valne duljine svjetlosti. Zbog činjenice da se trake svjetlosti raspršuju kroz prozirne čvrste tvari i tekućine, poznato kao Rayleighovo raspršenje, valne duljine bliže svjetlu iz lasera se raspršuju, dok se preostala svjetlost s vibracijskim informacijama prikuplja detektorom.
Adolf Smekal je 1923. predvidio ideju raspršenja svjetlosti kroz Ramanov efekt. Međutim, tek 1928. Sir CV Raman je otkrio mogućnosti iza Ramanove spektroskopije. Njegova su se zapažanja prvenstveno bavila sunčevom svjetlošću zbog činjenice da laserska tehnologija u to vrijeme nije bila lako dostupna. Koristeći fotografski filtar, uspio je projicirati monokromatsko svjetlo dok je primijetio da svjetlost mijenja frekvenciju. Raman je za svoje otkriće 1930. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku.
Najčešća primjena Ramanove spektroskopije je u područjima kemije, medicine i fizike čvrstog stanja. Kemijske veze molekula mogu se analizirati kroz proces, omogućujući istraživačima da lakše identificiraju nepoznate spojeve putem vibracijske frekvencije. U medicini, Raman laseri mogu pratiti mješavinu plinova koji se koriste u anesteticima.
Fizika čvrstog stanja koristi tehnologiju za mjerenje pobude različitih čvrstih tijela. Napredne verzije koncepta također mogu koristiti službe za provođenje zakona za prepoznavanje krivotvorenih lijekova dok su još u pakiranju. To se događa kada je tehnologija ograničena u svojoj osjetljivosti i dopušteno joj je da u biti prođe kroz određene slojeve dok ne dosegne željenu molekulu.