Cząsteczki i życie

Cząsteczka o N atomach ma 3N − 6 sposobów drgania (3N − 5, jeśli jest liniowa): woda ma trzy, dwutlenek węgla cztery (jego drganie zginające występuje dwukrotnie, w płaszczyznach prostopadłych), metan dziewięć. Mod pochłania światło podczerwone tylko wtedy, gdy zmienia moment dipolowy cząsteczki. Dlatego symetryczne drganie rozciągające CO₂ (7,50 µm), drganie rozciągające O₂ i dwa z czterech drgań podstawowych metanu są nieaktywne w podczerwieni. Pasma tworzone przez te mody to te, które zaznacza rozdział „Odczytywanie atmosfer”: dwa drgania rozciągające wody przy 2,66 i 2,73 µm tworzą jej pasmo 2,7 µm, drganie ν₃ metanu pasmo 3,3 µm, asymetryczne drganie rozciągające CO₂ pasmo 4,26 µm, a drganie rozciągające CO pasmo 4,67 µm.

Położenia pasm: wartości podstawowe z NIST CCCBDB z atlasu, λ = 10⁴/ν̃. Przemieszczenia to szkice zgodne z symetrią, z ustalonym środkiem masy i bez wypadkowego obrotu, a nie obliczenia z pola siłowego. W każdym modzie atom, który porusza się najbardziej, wychyla się o 0,2 Å, a scena podaje, jak bardzo przesadza to jego ruch zerowy, czyli średnie kwadratowe przemieszczenie z ħ/2ω przy częstości danego modu: dla wodorów wody w ν₁ wynosi ono 0,047 Å, więc są rysowane ×4. Czas jest spowolniony od 10¹³ do 10¹⁴ razy, a scena podaje współczynnik dla każdego modu.