子结构改变的动态过程。一般来讲人们通常使用量子力学来研究这些过程。在分子物理学的领域，这些方法也通常被称为量子化学。分子物理学中一个很重要的方法是，将原子物理学中原子轨道理论延伸为分子轨道理论。分子物理学通常关注分子中的原子过程，同时也关注不同分子结构带来的影响。除了原子中存在电子的激发态，分子也存在不同的转动或振动激发态。这些转动或振动过程也是量子化的，它们存在分立的能级。不同的转动量子态中存在的最小的能量差所对应的谱线通常在远红外区域(大约30-150微米波长)，这也是纯的分子转动谱线的特