2.2、拉曼散射的產生
光子和樣品分子之間的作用可以從能級之間的躍遷來分析。樣品分子處於電子能級和振動能級的基態，入射光子的能量遠大于振動能級躍遷所需要的能量，但又不足以將分子激發到電子能級激發態。這樣，樣品分子吸收光子後到達一種準激發狀態，又稱為虛能態。樣品分子在準激發態時是不穩定的，它將回到電子能級的基態。若分子回到電子能級基態中的振動能級基態，則光子的能量未發生改變，發生瑞利散射。如果樣品分子回到電子能級基態中的較高振動能級即某些振動激發態，則散射的光子能量小於入射光子的能量，其波長大於入射光。這時散射光譜的瑞利散射譜線較低頻率側將出現一根拉曼散射光的譜線，稱為Stokes線。如果樣品分子在與入射光子作用前的瞬間不是處於電子能級基態的最低振動能級，而是處於電子能級基態中的某個振動能級激發態，則入射光光子作用使之躍遷到準激發態後，該分子退激回到電子能級基態的振動能級基態，這樣散射光能量大於入射光子能量，其譜線位於瑞利譜線的高頻側，稱為antiStokes線。Stokes線和anti-Stokes線位於瑞利譜線兩側，間距相等。Stokes線和anti-Stokes線統稱為拉曼譜線。由于振動能級間距還是比較大的，因此，根據波爾茲曼定律，在室溫下，分子絕大多數處于振動能級基態，所以Stokes線的強度遠遠強於anti-Stokes線。拉曼光譜儀一般記錄的都只是Stokes線。
2.3、拉曼位移(RamanShift)
斯託克斯與反斯託克斯散射光的頻率與激發光源頻率之差Δν統稱為拉曼位移(RamanShift)。斯託克斯散射的強度通常要比反斯託克斯散射強度強得多，在拉曼光譜分析中，通常測定斯託克斯散射光線。拉曼位移取決於分子振動能級的變化，不同的化學鍵或基態有不同的振動方式，決定了其能級間的能量變化，因此，與之對應的拉曼位移是特徵的。這是拉曼光譜進行分子結構定性分析的理論依據。
2.4、拉曼譜參數
拉曼譜的參數主要是譜峰的位置和強度。峰位是樣品分子電子能級基態的振動態性質的一種反映，它是用入射光與散射光的波數差來表示的。峰位的移動與激發光的頻率無關。拉曼散射強度與產生譜線的特定物質的濃度有關，成正比例關係。而在紅外譜中，譜的強度與樣品濃度成指數關係。)樣品分子量也與拉曼散射有關，樣品分子量增加，拉曼散射強度一般也會增加。對於一定的樣品，強度I與入射光強度I0、散射光頻率ns、分子極化率a有如下關係：I=CI0ns4a2(這裡C是一個常數)。