Moleculen en leven

Een molecuul met N atomen heeft 3N − 6 manieren om te trillen (3N − 5 als het lineair is): water heeft er drie, koolstofdioxide vier (zijn buigtrilling komt twee keer voor, loodrecht op elkaar), methaan negen. Een trillingsmode absorbeert alleen infrarood licht als die het dipoolmoment van het molecuul verandert. Daarom zijn de symmetrische strekvibratie van CO₂ (7,50 µm), de strekvibratie van O₂ en twee van de vier grondtrillingen van methaan stil in het infrarood. De banden die de modes vormen zijn de banden die het hoofdstuk Atmosferen lezen aanduidt: de twee strekvibraties van water bij 2,66 en 2,73 µm vormen zijn band bij 2,7 µm, ν₃ van methaan de band bij 3,3 µm, de asymmetrische strekvibratie van CO₂ de band bij 4,26 µm en de strekvibratie van CO de band bij 4,67 µm.

Bandposities: de fundamentele frequenties uit de NIST CCCBDB van de atlas, λ = 10⁴/ν̃. De verplaatsingen zijn symmetrisch correcte schetsen met een vast massamiddelpunt en zonder netto draaiing, geen krachtveldberekening. In elke mode zwaait het atoom dat het meest beweegt 0,2 Å uit, en het podium vermeldt hoeveel dat zijn nulpuntsbeweging overdrijft, de wortel-gemiddeld-kwadratische verplaatsing uit ħ/2ω bij de frequentie van de mode: voor de waterstofatomen van water in ν₁ is dat 0,047 Å, dus ze zijn ×4 getekend. De tijd is 10¹³ tot 10¹⁴ keer vertraagd, en het podium geeft de factor voor elke mode.