Электронные, вращательные, колебательные и вращательно-колебательные компоненты спектров поглощения.

В настоящее время спектральные методы анализа являются важнейшим источником информации в аналитической практике, позволяя получить исчерпывающую информацию относительно качественного и количественного состава исследуемых образцов, позволяя установить строение исследуемых молекул. На данный момент понятие «спектроскопия» является синонимом всевозможных методов анализа, занимающихся изучением и установлением качественных и количественных характеристик электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение, разложенное по длинам волн или энергиям образует электромагнитный спектр. Атомные спектры, которые называют линейчатыми, определяются энергией электронов в поле атомного ядра и их взаимодействием. Спектры молекул, которые называют полосатыми, более сложные по своей структуре. Это связано с тем, что каждый электрон находится в кулоновском поле нескольких ядер. Расщепление спектральных линий связано с наличием дополнительных степеней свободы решётки - колебаниями, инверсиями, вращением. Спектры поглощения или испускания молекул состоят из отдельных полос, каждая из которых состоит из большого числа спектральных линий. Отдельные полосы образуют закономерные группы, которые могут повторяться в различных частях спектра, и таким образом, дают систему групп. Существование тройных закономерностей в молекулярных спектрах (линии, полосы, группы полос) отвечает трём видам движения в молекулах: вращению молекул, колебанию ядер и движению электронов. Это в свою очередь позволяет считать полную энергию молекулы суммой электронной (E_el), колебательной (E_kol) и вращательной (E_ob) энергий.

В общем случае данное уравнение должно включать в себя также слагаемые энергии тонкой и сверхтонкой структуры, связанные с электронным и ядерным спином, поправку на приближённость аддитивной схемы и некоторые другие слагаемые, которыми в первом приближении можно пренебречь. По энергии электронное, вращательное и колебательное движение различаются весьма существенно, причём:

при этом соотношение между этими видами энергии приблизительно может быть оценено как:

Каждый вид внутренней энергии молекулы имеет квантовый характер и может быть охарактеризован определённым набором энергетических уровней или термов и соответствующих квантовых чисел.