在研究分子振动光谱时，常常把原子视为小球，把原子间的化学键视为质量可以忽略不计的弹簧。这时原子间的伸缩振动，可以近似地看成谐振子的简谐振动。原子的位置随按时间按正弦或余弦规律变化。小球受弹簧的作用力遵从虎克定律，既在一定弹性限度内的恢复力（F）与小球对相对平衡位置的位移（△X）成正比：
　　F＝-k△X （4.1）
　　K是力常数，它的物理意义是每单位位移的恢复力，负号表示弹簧使小球回到平衡位置的恢复力与位移变化的方向相反。
　　
　　根据牛顿第二定律
　　F＝ma （4.2）
　　这时 a＝d（△X）/dt （4.3）
　　则有 －k△X＝m（d（△X）/dt） （4.4）
　　小球位移△X和时间t的变化关系为
　　△X＝Acos2πνt （4.5）
　　其中，ν为小球的振动频率，A是小球对平衡位置的最大位移，所以d（△X）/dt＝d（Acos2πνt）/ dt＝－4Aπνcos2πνt （4.6）
　　将式（10.6）带入式（10.4）可得
　　ν＝1/2π×(k/M*) （4.7）
　　或 σ＝1303(k/M*) （4.8）
　　其中M*为折合质量，可用下式计算M*＝（m×m）/（m＋m），其含义为质量分别为m、m的两个原子，用化学键连接起来作简谐振动时，相当于质量M*的原子作简谐振动。K为化学键力常数，其数值见表10-1 伸缩力常数。
　　例题：分别计算单键、双键和三键伸缩振动的波数。［解析过程］
　　本例表明，同类原子组成的化学键，力常数越大，其伸缩振动频率也越大。影响力常数大小即影响峰位的因素将在本小节的第四个问题中详细讨论。