Aproksimacija anharmoničkog oscilatora u vibracijskoj spektrosopiji

Vibracijska spektroskopija grana je spektroskopije zasnovana na proučavanju unutarnjeg gibanja molekule koje svojom energijom pridonosi ukupnoj energiji molekule. Molekule se ne ponašaju kao makroskopski objekti. Molekularne vibracije su, za razliku od vibracija makroskopskih objekata, kvantizirane te stoga kvantna mehanika daje bolje objašnjenje u odnosu na klasičnu mehaniku. Kvantno-mehanički harmonički oscilator predstavlja jedan od najvažnijih modela u kvantnoj mehanici, a osim toga je i jedan od rijetkih za koje analitičko rješenje postoji. Međutim, takva idealizirana harmonička aproksimacija ima svoja ograničenja s obzirom da molekularne vibracije nisu harmonički oscilatori. Kako se zbog anharmoničnosti javlja potreba za potpunijim opisom gibanja atoma u molekulama uveden je Morseov potencijal koji bolje opisuje realni potencijal molekula. Za male vibracijske kvantne brojeve razlika u energiji harmoničkog i anharmoničkog oscilatora je također mala. No, za velike vibracijske kvantne brojeve harmonička aproksimacija postaje loša jer su prisutna znatna odstupanja pa je u tom slučaju prikladnije koristiti model anharmoničkog oscilatora