轉動光譜

一隻旋轉的陀螺、一名滑冰運動員、一支拋出的筆——什麼都能轉，但分子只能以某幾個固定的速率旋轉，中間的速率一概不行。要從一個允許的轉速加快到下一個，它必須吸收一份精確的能量，而這些份額小到可以由微波來攜帶。轉動光譜所觀察的，正是分子如何一格一格地提升它的轉速。

轉動光譜通常在微波區進行，測量的是氣相分子在量子化的轉動態之間躍遷時所吸收的能量。由於這些轉動能級的間距直接取決於分子的轉動慣量——也就是其原子的質量以及原子間的距離——所以譜圖能給出極為精確的鍵長和鍵角，是整個化學中最精密的結構測量之一。

它的巨大優勢正在於這種精度：轉動光譜可以把鍵長確定到百分之一的極小一部分。它的限制也同樣清晰：分子必須處於氣相才能自由旋轉，而且必須是極性的——它需要有永久偶極矩，旋轉才能與光發生作用——所以像氮氣或甲烷那樣完全對稱的分子，給不出純轉動光譜。