Quand une lumière de fréquence traverse un échantillon, la plus grande partie de la lumière diffusée garde la fréquence : c’est la diffusion Rayleigh. Une petite fraction est décalée des fréquences de rotation ou de vibration des molécules : c’est la diffusion Raman. Les raies de plus basse fréquence sont les raies Stokes (la molécule a gagné de l’énergie), celles de plus haute fréquence les raies anti-Stokes (elle en a perdu).
Exemples
Exemple 6.22 (Le diazote vu par Raman)
n’a pas de dipôle et pas de spectre infrarouge ni micro-ondes, mais sa polarisabilité est anisotrope : ses raies Raman de rotation commencent à de la raie excitatrice et sont espacées de . Leurs intensités alternent dans le rapport 2:1 entre pairs et impairs : les deux noyaux sont identiques, et la statistique de spin nucléaire (Chapitre 11) donne aux niveaux de pair un poids double de celui des niveaux impairs.