1921年夏天，印度物理学家拉曼（C. V. Raman）搭船穿越地中海。湛蓝的海水在阳光下泛着乳光，令他心驰神往。其时干流科学界共同以为，海水之所以出现蓝色，是因为它反射了天空的色彩；英国物理学家瑞利勋爵（Lord Rayleigh, 1904诺贝尔物理学奖获得者）也曾提出，水体自身几乎不散射光，因而蓝色仅仅“镜面反射”的成果[1]。

  可是，拉曼对此深表置疑。他敏锐地意识到：假如说天空的蓝色源于空气分子对阳光的散射（即瑞利散射），那么海水的蓝色是否也或许源于水分子自身的散射效果？这一朴素而深化的疑问，成为他日后一系列开创性研讨的起点。

  在深化研讨液体光散射的进程中，拉曼及其帮手克里希南（K. S. Krishnan）留意到一个古怪现象：

  当单色光（如汞灯宣布的蓝紫光）穿过某些通明液体时，除了预期中波长不变的瑞利散射光外，还存在极弱小的、色彩略有不同的次级散射光。

  起先，他们误以为这是某种“荧光”。可是经过重复提纯样品、替换光源、运用互补滤光片等谨慎试验，他们承认这种新辐射具有以下特征：

  1928年2月，在改善试验设备后，他们初次明晰拍摄到散射光谱中出现了汞灯光谱中不存在的新谱线。几天后，拉曼用电报向《天然》杂志宣布了题为《一种新式二次辐射》的简略陈述，宣告了拉曼效应（Raman effect）的发现[2]。

  所谓拉曼效应，是指当单色光照射到物质上时，少数光子与物质分子发生非弹性磕碰，交流能量后以不同频率散射出来。

  若分子吸收能量跃迁至高能态，则散射光频率下降；若分子从高能态回落并开释能量，则散射光频率升高。这一进程完美表现了光的量子性——光子能量 E=hν 与分子能级改变准确对应。

  拉曼散射借用爱尔兰物理学家斯托克斯（George Stokes）在1852年研讨荧光时提出的“斯托克斯位移”概念，即发射光的波长一般比入射光更长。假如散射光相关于入射光频率下降、波长变长，便称为斯托克斯-拉曼散射；而假如散射光频率升高、波长变短，则称为反斯托克斯-拉曼散射。必需要分外留意的是，拉曼散射与荧光在物理机制上并不相同。

  拉曼效应的发现正值量子力学欣欣向荣的时代。其时康普顿效应（1923年）已证明X射线光子与电子磕碰时会发生波长改变，但人们尚未在可见光波段调查到相似现象。拉曼敏锐地将二者类比：拉曼散射正是康普顿效应在可见光范畴的对应[1]。拉曼效应不只验证了玻尔原子模型和量子跃迁理论，还催生了根据克拉姆斯-海森堡色散理论的现代量子光学解说。

  传统红外光谱虽能丈量分子振荡，但受限于仪器灵敏度和水的强吸收，难以大规模的使用。而拉曼光谱将本来坐落“超红外”区域的分子振荡信息“搬移”到可见光规模，使得一般试验室也能准确丈量。

  拉曼效应自1928年发现以来，敏捷引发全球科学界的重视。一年内相关论文就超越200篇；十年内研讨物质多达2500余种。可是，因为信号极端弱小（仅约百万分之一的光子发生拉曼散射），前期研讨进展缓慢。

  线时代初——激光的发明为拉曼光谱供给了高强度、单色性好、方向性强的抱负光源。尔后，外表增强拉曼散射（SERS）、共聚集拉曼显微、受激拉曼散射（SRS）等新技能相继出现，使拉曼光谱从试验室走向工业、医疗与日常日子[4]。

  ⦁ 结合AI与光纤探针技能，拉曼体系乃至可完成微创、无符号、单细胞等级的确诊，被誉为“光学活检”。

  拉曼效应在材料科学、医学治疗、环境监督测定等范畴使用非常广泛，因而深化了解其效果机制关于技能创新和开展具有极端严重价值。

  为了让学生在实践中直观感触光与物质之间的相互效果，九章量子推出拉曼传感教研体系。经过调查斯托克斯光与反斯托克斯光的发生，以及光纤中温度散布的丈量，学生能够在把握原理的基础上探究工程使用，体会从基础研讨到实践技能的完好进程。

  ⦁ 模块化规划：体系选用模块化规划，直观出现内部模块间的衔接联系，便于学生了解光纤拉曼传感原理。

  ⦁ 使用性探究：在把握原理的基础上，学生可着手丈量光纤中温度散布，体会原理与工程使用结合。

  ⦁ 高性能传感：选用皮秒激光脉冲作为光源，完成具有厘米级空间分辩率的光纤传感。

  ⦁ 全流程教育计划：配套“百年诺奖”系列渠道，掩盖试验操作、数据剖析与科研才能培育。

  此款高分辩拉曼传感教研体系不只是教育的抱负挑选，也是科研工作者探究新式传感技能的强壮东西。