拉曼效应走原于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点车振动能级)与转动能级结构的知识。用的上能级概念可以说明了拉曼效应:
设散射物分子原来处于基电子态,振动能级如图所示。
当受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收,表述为电子跃迁到虚态(Virtual state),虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光,即为散射光。设仍回到初始的电子态,则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线,也有与入射光频率不同的谱线,前者称为瑞利线,后者称为拉曼线。
在喇曼线中,又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线,而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。