En phase gazeuse : molécules tournent librement.

Région impliquée : IR-lointain (600-30 cm^-1)

En première approximation

Les mouvements de rotation et de vibration sont indépendants  :

   rotateur rigide et oscillateur harmonique

Chaque mouvement garde ses caractéristiques :

          niveaux d’énergie

          nombres quantiques

          règles de sélection

II.1.8 - Energie des molécules en rotation-vibration

E  =  E_rotation  +  E_vibration

Donc E = f (J,v) don l'expression est de la forme:

II.1.9 - Règles de sélection

Les conditions à satisfaire pour observer une transition en rotation-vibration :

- Le moment dipolaire permanent est variable au cours du mouvement avec des restrictions quantiques tellesque:

a) Δv = 0             : spectre de rotation pure

b) Δv = -1; ΔJ = ±1 : spectre d’émission

c) Δv = +1; ΔJ = ±1 : spectre d’absorption

J →J’=J-1 : BRANCHE P J=0 →J’=0  : BRANCHE Q                Vibration pure         Transition interdite  J → J’=J+1 : BRANCHE R

II.1.10 - Spectre de rotation-vibration

Les transitions de rotation-vibration conduisent à des séries de raies.