简正振动模式

拨动一根吉他弦，它不会胡乱地乱甩——而是稳定成几种干净的图样：整根弦作为一个整体摆动，或分成两半，或分成三段。分子的振动也是如此。在它的原子可能发生的种种杂乱晃动之中，真正会采取的只有屈指可数的几种干净、协调的图样，这些就是简正模式。

一个简正模式是一种基本而独立的图样，分子的全部原子在其中以单一的共同频率一起振动，步调一致，并在同一瞬间一同经过各自的平衡位置。分子任何复杂的振动都可以拆解成这些简单模式的组合。一个由N个原子组成的非线性分子恰好有3N − 6个这样的模式（线性分子则有3N − 5个），每一个都有自己的频率和自己特有的形态——伸缩、弯曲或扭转。

简正模式是连接分子结构与其振动光谱的桥梁：每个模式都是一条可能的谱线，它的频率透露出所涉及的键和质量。实用的微妙之处在于：某个模式究竟会不会真的出现在红外或拉曼光谱中，取决于选择定则，所以模式的数目是「可能性的菜单」，而非每一个都可见的保证。