Ramano spektroskopija yra bangos ilgių tarp spinduliuotės ir materijos funkcijos tyrimo metodas. Konkrečiai, mokslas tiria žemo dažnio režimus, tokius kaip vibracija ir sukimasis. Pagrindinis proceso veikimo būdas yra monochromatinės šviesos sklaida, neišsaugant dalelių kinetinės energijos. Kai lazerio šviesa sąveikauja su atomo struktūrų virpesiais, atsiranda reakcija pačioje šviesoje. Tai leidžia mokslininkams rinkti informaciją apie sistemą naudojant Ramano lazerinę spektroskopiją.
Pagrindinė Ramano spektroskopijos teorija yra Ramano efektas. Šviesa projektuojama į molekulę, siekiant sąveikauti su elektronų debesimi, plotu aplink vieną arba tarp elektronų atome. Dėl to molekulę sužadina atskiri šviesos vienetai, vadinami fotonu. Energijos lygis molekulėje padidėja arba sumažėja. Tada šviesa iš konkrečios vietos surenkama objektyvu ir perduodama į monochromatorių.
Monochromatorius yra prietaisas, kuris optiškai perduoda siaurą šviesos bangos ilgio juostą. Dėl to, kad šviesos juostos sklaidosi per skaidrias kietas medžiagas ir skysčius, žinomus kaip Rayleigh sklaida, bangos ilgiai, esantys arčiau lazerio šviesos, yra išsklaidomi, o likusią šviesą su vibracine informacija surenka detektorius.
Adolfas Smekalis numatė šviesos sklaidos per Ramano efektą idėją 1923 m. Tačiau tik 1928 m. seras CV Ramanas atrado Ramano spektroskopijos galimybes. Jo stebėjimai pirmiausia buvo susiję su saulės šviesa, nes tuo metu lazerinės technologijos nebuvo lengvai prieinamos. Naudodamas fotografinį filtrą, jis sugebėjo projektuoti monochromatinę šviesą, stebėdamas, kaip keičiasi šviesos dažnis. Ramanas buvo apdovanotas Nobelio fizikos premija už savo atradimą 1930 m.
Dažniausiai Ramano spektroskopija naudojama chemijos, medicinos ir kietojo kūno fizikos srityse. Cheminiai molekulių ryšiai gali būti analizuojami proceso metu, todėl mokslininkai gali lengviau nustatyti nežinomus junginius pagal vibracijos dažnį. Medicinoje Ramano lazeriai gali stebėti anestetikuose naudojamų dujų mišinį.
Kietojo kūno fizikoje naudojama įvairių kietųjų kūnų sužadinimo matavimo technologija. Pažangias koncepcijos versijas teisėsauga taip pat gali naudoti, kad nustatytų suklastotus vaistus, kol jie dar yra pakuotėse. Tai atsitinka, kai technologijos jautrumas yra ribotas ir leidžiama iš esmės praeiti per tam tikrus sluoksnius, kol pasiekia norimą molekulę.