拉曼光譜可提供聚合物材料結構方面的許多重要信息。如分子結構與組成、立體規整性、結晶與去向、分子相互作用，以及表面和界面的結構等。從拉曼峰的寬度可以表征高分子材料的立體化學純度。如無規立場試樣或頭-頭，頭-尾結構混雜的樣品，拉曼峰是弱而寬，而高度有序樣品具有強而尖銳的拉曼峰。研究內容包括：
(1)化學結構和立構性判斷：高分子中的C=C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架對拉曼光譜非常敏感，常用來研究高分子的化學組份和結構。
(2)組分定量分析：拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關系，給高分子組分含量分析帶來方便。
(3)晶相與無定形相的表征以及聚合物結晶過程和結晶度的監測。
(4)動力學過程研究：伴隨高分子反應的動力學過程如聚合、裂解、水解和結晶等。相應的拉曼光譜某些特征譜帶會有強度的改變。
(5)高分子取向研究：高分子鏈的各向異性必然帶來對光散射的各向異性，測量分子的拉曼帶退偏比可以得到分子構型或構象等方面的重要信息。
(6)聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究。
(7)復合材料應力松弛和應變過程的監測。
(8)聚合反應過程和聚合物固化過程監控。
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