Число степеней свободы системы — число независимых переменных, которыми определяется её состояние.

Для того, чтобы полностью охарактеризовать энергетическое состояние материальной точки в некоторый момент времени, необходимо задать 3 компоненты скорости для определения кинетической энергии (�к)Eк​) и три координаты для определения потенциальной энергии (�пEп​), т.е. всего шесть переменных.

Если молекула состоит из N атомов, то необходимо 6N параметров, то есть молекула обладает 6N степенями свободы.

При рассмотрении относительного движения атомов в молекуле, можно показать, что не все переменные, определяющие состояние системы, независимы.

Если имеется N – атомная линейная молекула, то она обладает тремя поступательными степенями свободы, двумя вращательными и 3N-5 колебательными степенями свободы.

Полное число степеней свободы:

�=�потенциальное+�вращательное+2�колебательное=3+2+2(3�−5)=6�−5i=nпотенциальное​+nвращательное​+2nколебательное​=3+2+2(3N−5)=6N−5

Если молекула нелинейная, то �колебательное=3�−6nколебательное​=3N−6

Тогда �=3+3+2(3�−6)=6�−6i=3+3+2(3N−6)=6N−6