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拉曼顯微鏡（或微型拉曼）是拉曼光譜儀和光學顯微鏡相結合的測量儀器。
可以對化學結構、分子間相互作用和結晶度等物質的詳細信息進行非破壞性分析。通過組合拉曼光譜儀和顯微鏡，可以用顯微鏡觀察測量目標，測量選定的位置，并獲得將成分分布可視化的圖像。
拉曼顯微鏡的應用
由于拉曼光譜基于化學鍵，因此測量可以提供以下信息：
化學結構
相、多態性
拉緊
雜質、污染
由于每種材料的拉曼光譜 ，因此可以利用拉曼光譜快速識別材料并將其與其他材料區分開來。此外，拉曼顯微鏡可用于分析許多不同的樣品。 一般來說，它不適合分析金屬或合金，但適合分析：
固體、粉末、液體、凝膠、漿料、氣體
無機、有機、生物材料
純化學品、混合物和溶液
金屬氧化物和腐蝕
使用拉曼顯微鏡的典型例子如下。
藝術和考古領域顏料、陶瓷和寶石的表征
碳材料納米管的結構、純度、缺陷和無序評價
化學領域的結構、純度和反應監測
生命科學、單細胞和組織、藥物相互作用、疾病診斷
拉曼顯微鏡的結構
拉曼顯微鏡是拉曼光譜儀和顯微鏡相結合的測量裝置，其結構如上圖所示。
激光光源發出的照射光通過顯微鏡的物鏡引導至樣品并照射到樣品上。樣品產生的散射光用物鏡聚焦，并且通過瑞利光截止濾光片僅檢測到拉曼散射光。
當物質受到光照射時，會發生散射現象。產生的散射光大部分是與照射光波長相同的瑞利散射光，但也包括一些波長與照射光稍有不同的散射光，這種散射光稱為拉曼散射光。
拉曼散射光有兩種類型：斯托克斯散射光，其波長比照射光的波長更長，反斯托克斯散射光，其波長較短。一般拉曼顯微鏡測量的是斯托克斯散射光，其更強馬蘇。
拉曼散射光是照射光與材料相互作用的結果，瑞利散射光和拉曼散射光之間的波長差對應于照射材料中分子振動的能量。此時，已知引起拉曼散射的分子振動只是具有拉曼活性的振動模式，可以從分子結構中推斷和模擬具有拉曼活性的振動模式。
紅外分光光度計是一種類似的利用分子振動的分析設備，但可測量的分子振動存在差異，使它們成為互補的分析設備。
由于分子振動的能量根據分子的類型和鍵合狀態而不同，因此可以獲得不同的拉曼光譜。通過將拉曼光譜的峰位置和相對峰強度與已知物質進行比較，可以識別物質。它也經常用于定性分析，具有以下解釋：
峰位置
化學鍵信息峰移
有關分子間相互作用、應力和應變的信息光譜波形 分子
結構信息、晶體結構差異
結晶和非晶之間的半寬度差異
利用光譜強度與濃度成正比的事實也可以進行定量分析。
