振動光譜

　　同一電子態的不同振動能級間躍遷所產生的光譜。

　　分子的振動能量是量子化的。如果一個分子由N個原子組成，對非線形分子應有3N-6(線形分子為3N-5)個獨立的振動方式。例如，二氧化碳是線形三原子分子，它具有三種不同的振動方式(其中第二種是二重簡並)，如圖所所示。

　　每一種振動方式的量子化都可以用一個有關的量子數來表示，若振動的頻率分別為v₁、v₂、…，則相應的振動量子數分別為v₁、v₂、…，分子的振動態一般是按量子數的次序(v₁、v₂、…)來表征的。如果把這些振動近似地看成是簡諧的，則允許的能量值可以用下式表示：

式中h為普朗克常數；c為光速；v₁、v₂、…可取0、1、2、…等一系列整數。最低振動態(v₁＝0、v₂＝0、…)的能量不等於零，而是有一確定值，這個能量稱為零點能。線性諧振子振動量子數v的選擇定則是：Δv＝±1。

　　輻射的發射是由於振子從較高態(v′)躍遷到較低態(v″)而發生的，發射的波數由下式給定：

例如二氧化碳分子從(001) 態躍遷到(100)態時可輻射10.6微米的光，從(001)躍遷到(020)態時則輻射9.6微米的光。由於在振動光譜中通常帶有轉動能級間的變化，則得到振轉光譜。