Om een beschrijving te geven van de vibraties, en bijbehorende frequenties wordt vaak een beschrijvend model vanuit de klassieke mechanica gebruikt.
Een binding tussen atomen wordt in die zin gezien als een veer met een bepaalde harmonische trilling (oscillatie). Door gebruik te maken van de wet van Hooke (veer-wet) kunnen we de trilling beschrijven.
De wet van Hooke zegt dat de mate van uitrekking van een veer proportioneel is met de kracht die daar voor nodig is:
Van hieruit kan met behulp van de tweede wet van Newton, en een tweede orde differentiaalvergelijking de frequentie van de harmonische trilling afgeleid (zie ook hier) worden:
Vertaling naar atomen
Om de harmonische trilling toe te passen op atomen doen we twee aanpassingen aan de formule voor een harmonische trilling:
De vergelijking is dan:
In deze vergelijking kunnen we zien dat het golfgetal afhankelijk is van slechts twee factoren:
Omdat de sterkte van een binding vrijwel onafhankelijk is van in welke verbinding deze atoombinding voorkomt. Kunnen we voor een groot aantal vibraties aangeven waar we deze in een IR spectrum gaan verwachten.