拉曼光譜的應用也遍及諸如材料分析、寶石鑒定、安檢、爆炸物分析，生化、藥物、食品在線質量控制等。尤其是其快速、近乎無損的檢測方式，使得近年來在生物醫學、醫療診斷上的應用與研究得到越來越多學者的重視比如應用于癌病變組織檢測與診斷、血液成分分析、動脈硬化拉曼光譜檢測等。
拉曼光譜法的應用有以下幾種：在有機化學上的應用，在高聚物上的應用，在生物方面上的應用，在表面和薄膜方面的應用。
有機化學:
拉曼光譜在有機化學方面主要是用作結構鑒定的手段，拉曼位移的大小、強度及拉曼峰外形是碇化學鍵、官能團的重要依據。利用偏振特性，拉曼光譜還可以作為順反式結構判定的依據。
高聚物：
拉曼光譜可以提供關于碳鏈或環的結構信息。在確定異構體（單休異構、位置異構、幾何異構和空間立現異構等）的研究中拉曼光譜可以發揮其*作用。電活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光譜為工具，在高聚物的產業生產方面，如對受擠壓線性聚乙烯的形態、高強度纖維中緊束分子的觀測，以及聚乙烯磨損碎片結晶度的丈量等研究中都彩了拉曼光譜。
生物：
拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單，故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。拉曼光譜在蛋白質二級結構的研究、DNA和致癌物分子間的作用、視紫紅質在光循環中的結構變化、動脈硬化操縱中的鈣化沉積和紅細胞膜的等研究中的應用均有文獻報道。
表面和薄膜：
拉曼光譜在材料的研究方面，在相組成界面、晶界等課題中可以做很多我作。
拉曼光譜技術的*性：提供快速、簡單、可重復、且更重要的是無損傷的定性定量分析，它無需樣品準備，樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量。
拉曼光譜一般是發生在紅外區，它不是吸收光譜，而是在入射光子與分子振動、轉動量子化能級共振后以另外一個頻率出射光子。入射和出射光子的能量差等于參與相互作用的分子振動、轉動躍遷能級。
與紅外吸收光譜不同，拉曼光譜是一種階數更高的光子——分子相互作用，要比紅外吸收光譜的強度弱很多。但是由于它產生的機理是電四極矩或者磁偶極矩躍遷，并不需要分子本身帶有極性，因此特別適合那些沒有極性的對稱分子的檢測。
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