汤姆孙散射诊断（Thomson scattering diagnostics），理学-物理学-等离子体物理学-等离子体诊断，利用激光汤姆孙散射原理探测等离子体参数和集体运动模式的诊断方法。汤姆孙散射是电磁波在自由电子上的散射，因由英国物理学家J.J.汤姆孙发现而得名。当电磁波入射到自由电子时，引起电子以同样频率振荡，并发射散射波。从不同方位接受的散射波的频率、波数和偏振可以推断电子的运动状况，这就是汤姆孙散射诊断的基本原理。 当入射光子能量远小于被探测电子的静止能量，且引起的电子振荡幅度远小于光波长时，主要由波的电场引起电子运动，可不考虑相对论效应和量子力学效应，用经典的电动力学理论处理散射问题，此时得到的电子辐射电场是一个推迟解。设电子本身以速度在运动，由于多普勒效应，散射波的圆频率为：式中为入射波圆频率，为散射波波数，为入射波传播方向和电子运动方向夹角。散射波电场振幅和散射角有关，最大值在与入射波电场偏振方向垂直，为：式中为入射波电场振幅，为观测点和辐射电子距离，为电子经典半径：式中为电子电荷，为真空介电常数，为电子质量，为光速。