簡正振動模式

撥動一根吉他弦，它不會胡亂地亂甩——而是穩定成幾種乾淨的圖樣：整根弦作為一個整體擺動，或分成兩半，或分成三段。分子的振動也是如此。在它的原子可能發生的種種雜亂晃動之中，真正會採取的只有屈指可數的幾種乾淨、協調的圖樣，這些就是簡正模式。

一個簡正模式是一種基本而獨立的圖樣，分子的全部原子在其中以單一的共同頻率一起振動，步調一致，並在同一瞬間一同經過各自的平衡位置。分子任何複雜的振動都可以拆解成這些簡單模式的組合。一個由N個原子組成的非線性分子恰好有3N − 6個這樣的模式（線性分子則有3N − 5個），每一個都有自己的頻率和自己特有的形態——伸縮、彎曲或扭轉。

簡正模式是連接分子結構與其振動光譜的橋樑：每個模式都是一條可能的譜線，它的頻率透露出所涉及的鍵和質量。實用的微妙之處在於：某個模式究竟會不會真的出現在紅外或拉曼光譜中，取決於選擇定則，所以模式的數目是「可能性的菜單」，而非每一個都可見的保證。