公元1643年，意大利科学家托利拆利作大气压实验，发明水银气压计。
公元1646年，法国科学家帕斯卡实验验证大气压的存在。
公元1654年，德国科学家格里开发明抽气泵，获得真空。
公元1662年，英国科学家波义耳实验发现波义耳定律。十四年后，法国科学家马里奥特也独立的发现此定律。
公元1663年，格里开作马德堡半球实验。
公元1666年，英国科学家牛顿用三棱镜作色散实验。
公元1669年，巴塞林那斯发现光经过方解石有双折射的现象。
公元1675年，牛顿作牛顿环实验，这是一种光的干涉现象，但牛顿仍用光的微粒说解释。
公元1752年，美国科学家富兰克林作风筝实验，引雷电到地面。
公元1767年，美国科学家普列斯特勒根据富兰克林导体内不存在静电荷的实验，推得静电力的平方反比定律。
公元1780年，意大利科学家加伐尼发现蛙腿筋肉收缩现象，认为是动物电所致。不过直到1791年他才发表这方面的论文。
公元1785年，法国科学家库仑用他自己发明的扭秤，从实验得静电力的平方反比定律。在这以前，英国科学家米切尔已有过类似设计，并于1750年提出磁力的平方反比定律。
公元1787年，法国科学家查理发现了气体膨胀的查理-盖·吕萨克定律。盖·吕萨克的研究发表于1802年。
公元1914年，英国科学家莫塞莱发现原子序数与元素辐射特征线之间的关系，奠定了X射线光谱学的基础。
公元1914年，德国科学家弗朗克与赫兹测量汞的激发电位。
1915年，丹麦科学家玻尔判定他们测的结果实际上是第一激发电位，这正是玻尔1913年定态跃迁原子模型理论的极好证据。
公元1914年，英国科学家查德威克发现β能谱。
公元1915年，在爱因斯坦的倡议下，荷兰科学家德哈斯首次测量回转磁效应。
公元1916年，荷兰科学家德拜提出X射线粉末衍射法。
公元1919年，英国科学家阿斯顿发明质谱仪，为同位素的研究提供重要手段。
公元1919年，卢瑟福首次实现人工核反应。
公元1919年，德国科学家巴克家森发现磁畴。
公元1922年，德国科学家斯特恩与盖拉赫使银原子束穿过非均匀磁场，观测到分立的磁矩，从而证实空间量子化理论。
公元1923年，美国科学家康普顿用光子和电子相互碰撞解释X射线散射中波长变长的实验结果，称康普顿效应。
公元1927年，美国科学家戴维森与革末用低速电子进行电子散射实验，证实了电子衍射。同年，英国科学家G.P.汤姆逊用高速电子获电子衍射花样，他们的工作为法国科学家德布罗意的物质波理论提供了实验证据。
公元1928年，卡文迪许实验室的印度科学家喇曼等人发现散射光的频率变化，即喇曼效应。
公元1931年，美国科学家劳伦斯等人建成第一台回旋加速。
公元1932年，英国科学家考克拉夫特与爱尔兰科学家瓦尔顿共同发明高电压倍加器，用以加速质子，实现人工核蜕变。
公元1932年，美国科学家尤里将天然液态氢蒸发浓缩后，发现氢的同位素—氘的存在。
公元1932年，查德威克发现中子。在这以前，卢瑟福于1920年曾设想原子核中还有一种中性粒子，质量大体与质子相等。据此曾安排实验，但末获成果。1930年，德国科学家玻特等人在α射线轰击铍的实验中，发现过一种穿透力极强的射线，误认为γ射线；1931年，法国科学家约里奥与伊仑·居里让这种穿透力极强的射线通过石蜡，打出高速质子。查德威克接着做了大量实验，并利用威尔逊云室拍照，以无可辩驳的事实说明这一射线即是卢瑟福预言的中子。
公元1932年，美国科学家安德森从宇宙线中发现正电子，证实狄拉克的预言。
公元1933年，美国科学家图夫建立第一台静电加速。
公元1933年，英国科学家布拉凯特等人从云室照片中发现正负电子对。
公元1934年，前苏联科学家切仑柯夫发现液体在β射线照射下发光的一种现象，称切仑柯夫辐射。
公元1934年，法国科学家约里奥·居里夫妇发现人工放射性。
公元1936年，安德森等人发现μ介子。
公元1938年，德国科学家哈恩与史特拉斯曼发现铀裂变。
公元1938年，前苏联科学家卡皮查用实验证实液氦的超流动性。
公元1939年，奥地利裔美国科学家拉比等人用分子束磁共振法测核磁矩。
公元1940年，美国科学家开尔斯特等人用分子建造第一台电子感应加速。
公元1946年，美国科学家珀塞尔用共振吸收法测核磁矩，布拉赫用核感应法测核磁矩，两人从不同的角度实现了核磁共振。这种方法可以使核磁矩和磁场的测量精度大大提高。
公元1947年，德裔美国科学家库什精确测量电子磁矩，发现实验结果与理论预计有微小偏差。
公元1947年，美国科学家兰姆与雷瑟福用微波方法精确测出氢原子能级的差值，发现英国科学家狄拉克的量子理论仍与实际有不符之处。这一实验为量子电动力学的发展提供了实验依据。
公元1948年，美国科学家肖克利、巴丁与布拉顿共同发明晶体三级管。
公元1952年，美国科学家格拉塞发明气泡室，比威尔逊云室更为灵敏。
公元1954年，美国科学家汤斯等人制成受激辐射的微波放大器——曼塞。
公元1955年，美国科学家张伯伦与希格里等人发现反质子。1957年，希格里等人又发现反中子。
公元1956年，华裔美国科学家吴健雄等人实验验证了华裔美国科学家李政道、杨振宁提出的在弱相互作用下宇称不守恒的理论(1956年)。实验方法是将钴-60置于极低温(0.01K)的环境中测量β蜕变。
公元1958年，德国科学家穆斯堡尔实现γ射线的无反冲共振吸收(穆斯堡尔效应)。
公元1960年，美国科学家梅曼制成红宝石激光器，实现了肖洛和汤斯1958年的预言。
公元1962年，英国科学家约瑟夫森发现约瑟夫森效应。
另附
1900--1909
1900年，瑞利发表适用于长波范围的黑体辐射公式。
1900年，普朗克（M．Plank，1858—1947）提出了符合整个波长范围的黑体辐射公式，开
用能量量子化假设从理论上导出了这个公式。
1900年，维拉尔德（P．Willard，1860一1934）发现γ射线。
1901年，考夫曼（W．Kaufmann，1871—1947）从镭辐射测射线在电场和磁场中的偏转，从
而发现电子质量随速度变化。
1901年，理查森（O．W．Richardson，1879—1959）发现灼热金属表面的电子发射规律。
后经多年实验和理论研究，又对这一定律作进一步修正。
1902年，勒纳德从光电效应实验得到光电效应的基本规律：电子的最大速度与光强无关，
为爱因斯坦的光量子假说提供实验基础。
1902年，吉布斯出版《统计力学的基本原理》，创立统计系综理论。
1903年，卢瑟福和索迪（F．Soddy，1877一1956）发表元素的嬗变理论。
1905年，爱因斯坦（A．Einstein，1879—1955）发表关于布朗运动的论文，并发表光量子
假说，解释了光电效应等现象。
1905年，朗之万（P．Langevin，1872—1946）发表顺磁性的经典理论。
1905年，爱因斯坦发表《关于运动媒质的电动力学》一文，首次提出狭义相对论的基本原
理，发现质能之间的相当性。
1906年，爱因斯坦发表关于固体热容的量子理论。
1907年，外斯（P．E．Weiss，1865—1940）发表铁磁性的分子场理论，提出磁畴假设。
1908年，昂纳斯（H．Kammerlingh—Onnes，1853—1926）液化了最后一种“永久气体”氦。
1908年，佩兰（J．B．Perrin，1870—1942）实验证实布朗运动方程，求得阿佛伽
德罗常数。
1908—1910年，布雪勒（A．H．Bucherer，1863—1927）等人，分别精确测量出电子质量
随速度的变化，证实了洛仑兹-爱因斯坦的质量变化公式。
1908年，盖革（H．Geiger，1882—1945）发明计数管。卢瑟福等人从粒子测定电子电荷e
值。
1906—1917年，密立根（R．A．Millikan，1868—1953）测单个电子电荷值，前后历经11
年，实验方法做过三次改革，做了上千次数据。
1909年，盖革与马斯登（E．Marsden）在卢瑟福的指导下，从实验发现粒子碰撞金属箔产
生大角度散射，导致1911年卢瑟福提出有核原子模型的理论。这一理论于1913年为盖
革和马斯登的实验所证实。
1910--1919
1911年，昂纳斯发现汞、铅。锡等金属在低温下的超导电性。
1911年，威尔逊（C．T．R．Wilson，i869—1959）发明威尔逊云室，为核物理的研究提供
了重要实验手段。
1911年，赫斯（V．F．Hess，1883—1964）发现宇宙射线。
1912年，劳厄（M．V．Laue，1879—1960）提出方案，弗里德里希（W. Friedrich），尼平
（P．KniPning，1883—1935）进行X射线衍射实验，从而证实了X射线的波动性。
1912年，能斯特（W. Nernst，1864—1941）提出绝对零度不能达到定律（即热力学第三定
律）。
1913年，斯塔克（J．Stark，1874—1957）发现原子光谱在电场作用下的分裂象（斯塔克效应)。
1913年，玻尔（N．Bohr，1885—1962）发表氢原子结构理论，解释了氢原子光谱。
1913年，布拉格父子（W．H．Bragg，1862—l942；W．L．Bragg，1890—1971）研究X射
线衍射，用X射线晶体分光仪，测定X射线衍射角，根据布拉格公式：Zdsin6=算出晶
格常数d。
1914年，莫塞莱（H．G．J．Moseley，1887—1915）发现原子序数与元素辐射特征线之间
的关系，奠定了X射线光谱学的基础。
1914年，弗朗克（J． Franck，1882——1964）与 G．赫兹（G．Hertz，1887—1975）测
汞的激发电位。
1914年，查德威克（J．Chadwick，1891—1974）发现能谱。
1914年，西格班（K.M．G．Siegbahn，1886—1978）开始研究 X射线光谱学。
1915年，在爱因斯坦的倡仪下，德哈斯（W．J．de Hass，1878—1960）首次测量回转磁效
应。
1915年，爱因斯坦建立了广义相对论。
1916年，密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程。
1916年，爱因斯坦根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式，同时提出了受激辐射理论，后
发展为激光技术的理论基础。
1916年，德拜（P．J．W．Debye，1884—1966）提出 X射线粉末衍射法。
1919年，爱丁顿（A．S．Eddington，1882—1944）等人在日食观测中证实了爱因斯坦关于
引力使光线弯曲的预言。
1919年，阿斯顿（F．W．Aston，1877—1945）发明质谱仪，为同位素的研究提供重要手段。
1919年，卢瑟福首次实现人工核反应。
1919年，巴克豪森（H．G．Barkhausen）发现磁畴。
1920--1929
1921年，瓦拉塞克发现铁电性。
1922年，斯特恩（O．Stern，1888—1969）与盖拉赫（W．Gerlach，1889—1979）
使银原子束穿过非均匀磁场，观测到分立的磁矩，从而证实空间量子化理论。
1923年，康普顿（A．H．Compton，1892—1962）用光子和电子相互碰撞解释X射线散射中
波长变长的实验结果，称康普顿效应。
1924年，德布罗意（L．de Broglie，1892—1987）提出微观粒子具有波粒二象性的假设。
1924年，玻色（S．Bose，1894—1974）发表光子所服从的统计规律，后经爱因斯坦补充建立了玻色一爱因斯坦 统计。
1925年，泡利（W．Pauli，1900—1958）发表不相容原理。
1925年，海森伯（W．K．Heisenberg，1901—1976）创立矩阵力学。
1925年，乌伦贝克（G．E．Uhlenbeck，1900--)和高斯密特（S．A．Goudsmit，1902—1979）提出电子自旋假设。
1926年，薛定愕（E．Schrodinger，1887—1961）发表波动力学，证明矩阵力学和波动力
学的等价性。
1926年，费米（E．Fermi，1901—1954）与狄拉克（P．A．M．Dirac，1902—1984）独立
提出费米－狄拉克统计。
1926年，玻恩（M．Born，1882—1970）发表波函数的统计诠释。
1927年，海森伯发表不确定原理。
1927年，玻尔提出量子力学的互补原理。
1927年，戴维森（C．J．Davisson，1881—1958）与革末（L．H．Germer，1896--
1971）用低速电子进行电子散射实验，证实了电子衍射。同年，G．P．汤姆生
（G．P．Thomson，1892—1975）用高速电子获电子衍射花样。
1928年，拉曼（C．V．Raman，1888--1970）等人发现散射光的频率变化，即拉曼效应。
1928年，狄拉克发表相对论电子波动方程，把电子的相对论性运动和自旋、磁矩联系了起
来。
1928—1930年，布洛赫（F．BIoch，1905—1983）等人为固体的能带理论奠定了基础。
1930--1939
1930—1931年，狄拉克提出正电子的空穴理论和磁单极子理论。
1931年，A．H．威尔逊（A．H．Wilson）提出金属和绝缘体相区别的能带模型，并预言介
于两者之间存在半导体，为半导体的发展提供了理论基础。
1931年，劳伦斯（E．O．Lawrence，1901—1958）等人建成第一台回旋加速。
1932年，考克拉夫特（J．D．Cockcroft，1897—1967）与沃尔顿（E．T．Walton）发明高
电压倍加器，用以加速质子，实现人工核蜕变。
1932年，尤里（H．C．Urey，1893—1981）将天然液态氢蒸发浓缩后，发现氢的同位素
——氘的存在。
1932年，查德威克发现中子。在这以前，卢瑟福于1920年曾设想原子核中还有一种中性粒
子，质量大体与质予相等。据此曾安排实验，但未获成果。
193O年，玻特（w．B大成，18盯一1的7）等人在。射线轰击被的实验中，发现过一种穿
透力极强的射线，一误认为、射线，1931年约里奥（F．Joliot，1900—1958）与伊
伦·居里（1．Curie，1897—1956）让这种穿透力极强的射线，通过石蜡，打出高速
质子。查德威克接着做了大量实验，并用威尔逊云室拍照，以无可辩驳的事实说明这
一射线即是卢瑟福预言的中子。
1932年，安德森（C．D．Anderson，1905一）从宇宙线中发现正电子，证实狄拉克的预言。
1932年，诺尔（M．Knoll）和鲁斯卡（E．Ruska）发明透射电子显微镜。 1932年，海森伯、伊万年科（Д．Д．Иваненко）独立发表原子核由质子和中子
组成的假说。
1933年，泡利在索尔威会议上详细论证中微于假说，提出β衰变。
1933年，盖奥克（W．F．Giauque）完成了顺磁体的绝热去磁降温实验，获得千分之几开的
低温。
1933年，迈斯纳（W．Meissner，1882—1974）和奥克森菲尔德（R．Ochsenfeld）发现超
导体具有完全的抗磁性。
1933年，费米发表p衰变的中微子理论。
1933年，图夫（M．A．Tuve）建立第一台静电加速。
1933年，布拉开特（P．M．S．Blackett，1897—1974）等人从云室照片中发现正负电子对。
1934年，切仑柯夫（Π．A．Черенков）发现液体在β射线照射下发光的一种现象，
称切仑柯夫辐射。
1934年，约里奥-居里夫妇发现人工放射性。
1935年，汤川秀村发表了核力的介于场论，预言了介子的存在。
1935年，F．伦敦和H.伦敦发表超导现象的宏观电动力学理论。
1935年，N.玻尔提出原子核反应的液搞核模型。
1938年，哈恩（O．Hahn，1879—1968）与斯特拉斯曼（F．Strassmann）发现铀裂变。
1938年，卡皮查（П.Л.Капича，1894--）实验证实氦的超流动性。
1998年，F．伦敦提出解释超流动性的统计理论。
1939年，迈特纳（L．Meitner,1878—1968）和弗利行（O.Frisch）根据获滴核模型指出，
哈恩-斯特拉斯曼的实验结果是一种原子核的裂变现象。
1939年，奥本海默（J．R．Oppenheimer，1904—1967）根据广义相对论预言了黑洞的存在。
1939年，拉比（I．I．Rabi，1898—1987）等人用分子束磁共振法测核磁矩。
1940--1949
1940年，开尔斯特（D．W．Kerst）建造第一台电子感应加速。
1940—1941年，朗道（Л.И.Ландау，1908—1968）提出氦Ⅱ超流性的量子理论。
1941年，布里奇曼（P．W．Bridgeman，1882—1961）发明能产生 10万巴高压的装置。
1942年，在费米主持下美国建成世界上第一座裂变反应堆。
1944—1945年，韦克斯勒（ВИВеклер.1907--1966）和麦克米伦（E．M.McMillan，
1907—）各自独立提出自动稳相原理，为高能加速的发展开辟了道路。
1946年，阿尔瓦雷兹（L．W．Alvarez，1911--）制成第一台质子直线加速。
1946年，柏塞尔（E．M．Purcell）用共振吸收法测核磁矩，布洛赫（F．Bloch，1905—1983）用核感应法测核磁矩，两人从不同的角度实现核磁共振。这种方法可以使核磁矩和磁场的测量精度大大提高。
1947年，库什（P．Kusch）精确测量电子磁矩，发现实验结果与理论预计有微小偏差。
1947年，兰姆（W．E．Lamb，Jr．）与雷瑟福（R．C．Retherford）用微波方法精确测出氢原子能级的差值，发现狄拉克的量子理论仍与实际有不符之处。这一实验为量子电动力学的
发展提供了实验依据。
1947年，鲍威尔（C．F．Powell，1903—1969）等用核乳胶的方法在宇宙线中发现π介子。
1947年，罗彻斯特和巴特勒（C．Butler，1922--）在宇宙线中发现奇异粒子。
1947年，H，P．卡尔曼和J．W．科尔特曼等发明闪烁计数器。
1947年，普里高金（I．Prigogine，1917--）提出最小熵产生原理。
1948年，奈耳（L．E．F．Neel，1904--）建立和发展了亚铁磁性的分子场理论。
1948年，张文裕发现μ子系弱作用粒子，并发现了μˉ子原子。
1948年，肖克利（w．Shockley），巴丁（J．Bardeen）与布拉顿（W．H．Brattain）
发明晶体三极管。
1948年，伽柏（D．Gabor，1900—1979）提出现代全息照相术前身的波阵面再现原理。
1948年，朝永振一郎、施温格（1．Schwinger）费因曼（R．P．Feynman，1918--
1988）等分别发表相对论协变的重正化的量子电动力学理论，逐步形成消除发散困难的重
正化方法。
1949年，迈耶（M．G．Mayer）和简森（J．H．D．Jensen）等分别提出核壳层模型理论。
1950-1959
????
1960--现在
1960年，梅曼（T．H．Maiman）制成红宝石激光器，实现了肖洛（A．L．Schawlow）和
汤斯1958年的预言。
1962年，约瑟夫森（B．D．Josephson）发现约瑟夫森效应。
1964年，盖耳曼（M．Gell－Mann）等提出强子结构的夸克模型。
1964年，克洛宁（J．W．Cronin）等实验证实在弱相互作用中CP联合变换守
恒被破坏。
1967—1968年，温伯格（S．Weinberg)、萨拉姆（A．salam）分别提出电弱统一理论标准模型。
1969年，普里高金首次明确提出耗散结构理论。
1973年，哈塞尔特（F．J．Hasert）等发现弱中性流，支持了电弱统一理论。
1974年，丁肇中（1936--）与里希特（B．Richter，1931--）分别发现J／ψ粒子。
1980年，克利青（V．Klitzing，1943--）发现量子霍尔效应。
1983年，鲁比亚（C．Rubbia，1934--）和范德梅尔（S．V．d．Meer，1925--）等人在欧洲核子研究中心发现W±和Z0粒子。
公元1792年，伏打研究加伐尼现象，认为是两种金属接触所致。
公元1798年，英国科学家卡文迪许用扭秤实验测定万有引力常数G。
公元1798年，美国科学家伦福德发表他的摩擦生热的实验，这些实验事实是反对热质说的重要依据。
公元1799年，英国科学家戴维做真空中的摩擦实验，以证明热是物体微粒的振动所致。
公元1800年，英国科学家赫休尔从太阳光谱的辐射热效应发现红外线。
公元1801年，德国科学家里特尔从太阳光谱的化学作用，发现紫外线。
公元1801年，英国科学家托马斯·杨用干涉法测光波波长。
公元1802年，英国科学家沃拉斯顿发现太阳光谱中有暗线。
公元1808年，法国科学家马吕斯发现光的偏振现象。
公元1811年，英国科学家布儒斯特发现偏振光的布儒斯特定律。
公元1815年，德国科学家夫琅和费开始用分光镜研究太阳光语中的暗线。
公元1819年，法国科学家杜隆与珀替发现克原子固体比热是一常数，约为6卡/度·克原子，称杜隆·珀替定律。
公元1820年，丹麦科学家奥斯特发现导线通电产生磁效应。
公元1820年，法国科学家毕奥和沙伐由实验归纳出电流元的磁场定律。
公元1820年，法国科学家安培由实验发现电流之间的相互作用力，1822年进一步研究电流之间的相互作用，提出安培作用力定律。
公元1821年，爱沙尼亚科学家塞贝克发现温差电效应(塞贝克效应)。
公元1827年，英国科学家布朗发现悬浮在液体中的细微颗粒作不断地杂乱无章运动，是分子运动论的有力证据。
公元1830年，诺比利发明温差电堆。
公元1831年，法拉第发现电磁感应现象。
公元1834年，法国科学家珀耳帖发现电流可以致冷的珀耳帖效应。
公元1835年，美国科学家亨利发现自感，1842年发现电振荡放电。
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拉曼效应
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拉曼效应(Raman scattering)，也称拉曼散射，1928年由印度物理学家拉曼发现，指光波在被散射后频率发生变化的现象。1930年诺贝尔物理学奖授予当时正在印度加尔各答大学工作的拉曼（Sir Chandrasekhara Venkata Raman，1888——1970），以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。
中文名
拉曼效应
外文名
Ramanscattering
别 称
拉曼散射
提出者
拉曼
提出时间
1928
应用学科
物理
目录
1 概述
2 发现之旅
3 研究过程
▪ 拉曼光谱
▪ 典型应用
▪ 物理学原理
▪ 拉曼贡献
4 相关信息
概述
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1930年诺贝尔物理学奖授予当时正在印度加尔各答大学工作的拉曼（SirChandrasekhara Venkata Raman，1888——1970年），以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。
在光的散射现象中有一特殊效应，和X射线散射的康普顿效应类似，光的频率在散射后会发生变化。“拉曼散射”是指一定频率的激光照射到样品表面时，物质中的分子吸收了部分能量，发生不同方式和程度的振动（例如：原子的摆动和扭动，化学键的摆动和振动），然后散射出较低频率的光。频率的变化决定于散射物质的特性，不同种类的原子团振动的方式是独一的，因此可以产生特定频率的散射光，其光谱就称为“指纹光谱”，可以照此原理鉴别出组成物质的分子的种类。这是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的。在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月，苏联的兰兹伯格（G.Landsberg）和曼德尔斯坦（L.Mandelstam）也独立地发现了这一效应，他们称之为联合散射。拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时，分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果，利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测。因此拉曼光谱作为红外光谱的补充，是研究分子结构的有力武器。
发现之旅
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1921年夏天，航行在地中海的客轮“纳昆达”号（S.S.Narkunda）上，有一位印度学者正在甲板上用简易的光学仪器俯身对海面进行观测。他对海水的深蓝色着了迷，一心要研究海水颜色的来源。这位印度学者就是拉曼。他正在去英国的途中，是代表了印度的最高学府——加尔各答大学，到牛津参加英联邦的大学会议，还准备去英国皇家学会发表演讲。这时他才33岁。对拉曼来说，海水的蓝色并没有什么稀罕。他上学的马德拉斯大学，面对本加尔（Bengal）海湾，每天都可以看到海湾里变幻的海水色彩。事实上，他早在16岁（1904年）时，就已熟悉著名物理学家瑞利用分子散射中散射光强与波长四次方成反比的定律（也叫瑞利定律）对蔚蓝色天空所作的解释。不知道是由于从小就养成的对自然奥秘刨根问底的个性，还是由于研究光散射问题时查阅文献中的深入思考，他注意到瑞利的一段话值得商榷，瑞利说：“深海的蓝色并不是海水的颜色，只不过是天空蓝色被海水反射所致。”瑞利对海水蓝色的论述一直是拉曼关心的问题。他决心进行实地考察。于是，拉曼在启程去英国时，行装里准备了一套实验装置：几个尼科尔棱镜、小望远镜、狭缝，甚至还有一片光栅。望远镜两头装上尼科尔棱镜当起偏器和检偏器，随时都可以进行实验。他用尼科尔棱镜观察沿布儒斯特角从海面反射的光线，即可消去来自天空的蓝光。这样看到的光应该就是海水自身的颜色。结果证实，由此看到的是比天空还更深的蓝色。他又用光栅分析海水的颜色，发现海水光谱的最大值比天空光谱的最大值更偏蓝。可见，海水的颜色并非由天空颜色引起的，而是海水本身的一种性质。拉曼认为这一定是起因于水分子对光的散射。他在回程的轮船上写了两篇论文，讨论这一现象，论文在中途停靠时先后寄往英国，发表在伦敦的两家杂志上。 [1]
研究过程
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拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授，自幼对他进行科学启蒙教育，培养他对音乐和乐器的爱好。他天资出众，16岁大学毕业，以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年，他仅18岁，就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文，是关于光的衍射效应的。由于生病，拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度，如果没有取得英国的博士学位，就没有资格在科学文化界任职。但会计行业是例外，不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求职业，结果获得第一名，被授予总会计助理的职务。拉曼在财政部工作很出色，担负的责任也越来越重，但他并不想沉浸在官场之中。他念念不忘自己的科学目标，把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构，叫印度科学教育协会，里面有实验室，拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过十年的努力，拉曼在没有高级科研人员指导的条件下，靠自己的努力作出了一系列成果，也发表了许多论文。1917年加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授，使他从此能专心致力于科学研究。他在加尔各答大学任教十六年期间，仍在印度科学教育协会进行实验，不断有学生、教师和访问学者到这里来向他学习、与他合作，逐渐形成了以他为核心的学术团体。许多人在他的榜样和成就的激励下，走上了科学研究的道路。其中有著名的物理学家沙哈（M.N.Saha）和玻色（S.N.Bose）。这时，加尔各答正在形成印度的科学研究中心，加尔各答大学和拉曼小组在这里面成了众望所归的核心。1921年，由拉曼代表加尔各答大学去英国讲学，说明了他们的成果已经得到了国际上的认同。
拉曼返回印度后，立即在科学教育协会开展一系列的实验和理论研究，探索各种透明媒质中光散射的规律。许多人参加了这些研究。这些人大多是学校的教师，他们在休假日来到科学教育协会，和拉曼一起或在拉曼的指导下进行光散射或其它实验，对拉曼的研究发挥了积极作用。七年间他们共发表了大约五六十篇论文。他们先是考察各种媒质分子散射时所遵循的规律，选取不同的分子结构、不同的物态、不同的压强和温度，甚至在临界点发生相变时进行散射实验。1922年，拉曼写了一本小册子总结了这项研究，题名《光的分子衍射》，书中系统地说明了自己的看法。在最后一章中，他提到用量子理论分析散射现象，认为进一步实验有可能鉴别经典电磁理论和光量子碰撞理论孰是孰非。
1923年4月，他的学生之一拉玛纳桑（K.R.Ramanathan）第一次观察到了光散射中颜色改变的现象。实验是以太阳作光源，经紫色滤光片后照射盛有纯水或纯酒精的烧瓶，然后从侧面观察，却出乎意料地观察到了很弱的绿色成份。拉玛纳桑不理解这一现象，把它看成是由于杂质造成的二次辐射，和荧光类似。因此，在论文中称之为“弱荧光”。然而拉曼不相信这是杂质造成的现象。如果真是杂质的荧光，在仔细提纯的样品中，应该能消除这一效应。
在以后的两年中，拉曼的另一名学生克利希南（K.S.Krishnan）观测了经过提纯的65种液体的散射光，证明都有类似的“弱荧光”，而且他还发现，颜色改变了的散射光是部分偏振的。众所周知，荧光是一种自然光，不具偏振性。由此证明，这种波长变化的现象不是荧光效应。
拉曼和他的学生们想了许多办法研究这一现象。他们试图把散射光拍成照片，以便比较，可惜没有成功。他们用互补的滤光片，用大望远镜的目镜配短焦距透镜将太阳聚焦，试验样品由液体扩展到固体，坚持进行各种试验。
与此同时，拉曼也在追寻理论上的解释。1924年拉曼到美国访问，正值不久前A.H.康普顿发现X射线散射后波长变长的效应，而怀疑者正在挑起一场争论。拉曼显然从康普顿的发现得到了重要启示，后来他把自己的发现看成是“康普顿效应的光学对应”。拉曼也经历了和康普顿类似的曲折，经过六七年的探索，才在1928年初作出明确的结论。拉曼这时已经认识到颜色有所改变、比较弱又带偏振性的散射光是一种普遍存在的现象。他参照康普顿效应中的命名“变线”，把这种新辐射称为：“变散射”（modified scattering）。拉曼又进一步改进了滤光的方法，在蓝紫滤光片前再加一道铀玻璃，使入射的太阳光只能通过更窄的波段，再用目测分光镜观察散射光，竟发现展现的光谱在变散射和不变的入射光之间，隔有一道暗区。
就在1928年2月28日下午，拉曼决定采用单色光作光源，做了一个非常漂亮的有判决意义的实验。他从目测分光镜看散射光，看到在蓝光和绿光的区域里，有两根以上的尖锐亮线。每一条入射谱线都有相应的变散射线。一般情况，变散射线的频率比入射线低，偶尔也观察到比入射线频率高的散射线，但强度更弱些。
不久，人们开始把这一种新发现的现象称为拉曼效应。1930年，美国光谱学家武德（R.W.Wood）对频率变低的变散射线取名为斯托克斯线；频率变高的为反斯托克斯线。
拉曼光谱
当光照射到物质上时会发生散射，散射光中除了与激发光波长相同的d性成分（瑞利散
拉曼散射
射）外，还有比激发光的波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非d性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉曼光谱。由于拉曼散射非常弱，所以直到1928年才被印度物理学家拉曼等人发现。
当时他们用汞灯单色光来照射某些液体时，在液体的散射光中观测到了频率低于入射光频率的新谱线。在拉曼等人宣布了他们发现的几个月后，苏联物理学家兰德斯-别尔格等也独立地报道了晶体中的这种效应存在。由于拉曼散射非常弱，强度大约为瑞利散射的千分之一。在激光器出现之前，为了得到一幅完善的光谱，往往很费时间。激光器的出现使拉曼光谱学技术发生了很大的变革。因为激光器输出的激光具有很好的单色性、方向性，且强度很大，因而它们成为获得拉曼光谱近乎理想的光源。 [2]
典型应用
（1）Material checks: inorganic and organic contaminations, stress材料
（2）Corrosions products: identification of different oxides腐蚀
（3）Carbon: diamond -CVD and natural，amorphous carbon，carbon fibres碳
（4）Adsorbates on catalysts and electrode surfaces催化剂和电极表面
（5）Forensic: detection &identification of drugs, explosives, fabrics etc. 适于法庭
（6）Mineralogy and Gemmology: characterisation，inclusions，purity宝石学
（7）Art: identification of materials and paintings, (restauration!) (建筑物等)修复,修缮) 艺术品
物理学原理
拉曼效应的机制和荧光现象不同，并不吸收激发光，因此不能用实际的上能级来解释，波恩
拉曼光谱
和黄昆用虚的上能级概念说明拉曼效应。
假设散射物分子原来处于电子基态，振动能级如上图所示。当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起极化可以看作虚的吸收，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。存在如图所示的三种情况，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。在拉曼线中，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。
拉曼贡献
拉曼发现反常散射的消息传遍世界，引起了强烈反响，许多实验室相继重复，证实并发展了他的结果。1928年关于拉曼效应的论文就发表了57篇之多。科学界对他的发现给予很高的评价。拉曼是印度人民的骄傲，也为第三世界的科学家作出了榜样，他大半生处于独立前的印度，竟取得了如此突出的成就，实在令人钦佩。特别是拉曼是印度国内培养的科学家，他一直立足于印度国内，发愤图强，艰苦创业，建立了有特色的科学研究中心，走到了世界的前列。
1934年，拉曼和其他学者一起创建了印度科学院，并亲任院长。1947年，又创建拉曼研究所。他在发展印度的科学事业上立下了丰功伟绩。拉曼抓住分子散射这一课题是很有眼力的。在他持续多年的努力中，显然贯穿着一个思想，这就是：针对理论的薄弱环节，坚持不懈地进行基础研究。拉曼很重视发掘人才，从印度科学教育协会到拉曼研究所，在他的周围总是不断涌现着一批批赋有才华的学生和合作者。就以光散射这一课题统计，在三十年中间，前后就有66名学者从他的实验室发表了377篇论文。他对学生谆谆善诱，深受学生敬仰和爱戴。拉曼爱好音乐，也很爱鲜花异石。他研究金刚石的结构，耗去了他所得奖金的大部分。晚年致力于对花卉进行光谱分析。在他80寿辰时，出版了他的专集：《视觉生理学》。拉曼喜爱玫瑰胜于一切，他拥有一座玫瑰花园。拉曼1970年逝世，享年82岁，按照他生前的意愿火葬于他的花园里。
相关信息
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电化学原位拉曼光谱法, 是利用物质分子对入射光所产生的频率发生较大变化的散射现象, 将单色入射光(包括圆偏振光和线偏振光) 激发受电极电位调制的电极表面, 通过测定散射回来的拉曼光谱信号(频率、强度和偏振性能的变化)与电极电位或电流强度等的变化关系。一般物质分子的拉曼光谱很微弱, 为了获得增强的信号, 可采用电极表面粗化的办法, 可以得到强度高104-107倍的表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS) 光谱, 当具有共振拉曼效应的分子吸附在粗化的电极表面时, 得到的是表面增强共振拉曼散射(SERRS)光谱, 其强度又能增强102-103。
电化学原位拉曼光谱法的测量装置主要包括拉曼光谱仪和原位电化学拉曼池两个部分。拉曼光谱仪由激光源、收集系统、分光系统和检测系统构成, 光源一般采用能量集中、功率密度高的激光, 收集系统由透镜组构成, 分光系统采用光栅或陷波滤光片结合光栅以滤除瑞利散射和杂散光以及分光检测系统采用光电倍增管检测器、半导体阵检测器或多通道的电荷藕合器件。原位电化学拉曼池一般具有工作电极、辅助电极和参比电极以及通气装置。为了避免腐蚀性溶液和气体侵蚀仪器, 拉曼池必须配备光学窗口的密封体系。在实验条件允许的情况下, 为了尽量避免溶液信号的干扰, 应采用薄层溶液(电极与窗口间距为0.1～1mm) , 这对于显微拉曼系统很重要, 光学窗片或溶液层太厚会导致显微系统的光路改变, 使表面拉曼信号的收集效率降低。电极表面粗化的最常用方法是电化学氧化- 还原循环(Oxidation-Reduction Cycle,ORC)法, 一般可进行原位或非原位ORC处理。
采用电化学原位拉曼光谱法测定的研究进展主要有: 一是通过表面增强处理把测检体系拓宽到过渡金属和半导体电极。虽然电化学原位拉曼光谱是现场检测较灵敏的方法, 但仅能有银、铜、金三种电极在可见光区能给出较强的SERS。许多学者试图在具有重要应用背景的过渡金属电极和半导体电极上实现表面增强拉曼散射。二是通过分析研究电极表面吸附物种的结构、取向及对象的SERS 光谱与电化学参数的关系,对电化学吸附现象作分子水平上的描述。三是通过改变调制电位的频率, 可以得到在两个电位下变化的“时间分辨谱”, 以分析体系的SERS 谱峰与电位的关系, 解决了由于电极表面的SERS 活性位随电位而变化而带来的问题。 [3]
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▪ 重力红移 ▪ 量子反常霍尔效应 ▪ 铁磁超导体 ▪ 钻穿效应
参考资料
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2. 柴宏宇, 贾维国, 韩凤,等. 光子晶体光纤不同频率区域拉曼效应增益谱[J]. 光学学报, 2013, 33(12):207-213.
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学术论文
内容来自
金尚忠，周文，张在宣等. 光纤拉曼散射效应及其应用研究． 《 激光与红外 》 ， 2002
张晓丹，赵颖，朱锋，魏长春等. VHF-PECVD低温制备微晶硅薄膜的拉曼散射光谱和光发射谱研究． 《 物理学报 》 ， 2005
刘建胜，刘晶儒，张振荣等. 利用拉曼散射测量燃烧场的组分浓度及温度． 《 光学学报 》 ， 2000
柯惟中，吴缄中. 氨基酸在银胶溶液中的表面增强拉曼效应． 《 光谱学与光谱分析 》 ， 2004
李耀群，黄贤智，陈国珍. 恒能量同步荧光法和恒能量同步导数荧光法克服拉曼散射干扰． 《 科学通报 》 ， 1991
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