Quando dois átomos estão separados por uma distância da ordem de alguns diâmetros atômicos, eles tipicamente apresentam uma força de interação atrativa. No entanto, quando eles estão suficientemente próximos, de modo que haja superposição de suas respectivas nuvens eletrônicas, a força de interação entre os átomos passa a ser repulsiva. Diversos modelos matemáticos podem ser aplicados na compreensão da interação entre átomos. Na investigação de vibrações em moléculas diatômicas, a interação pode ser descrita pelo potencial de Morse

!$ U(r)=D[1-e^{-\alpha(r-r_o)}]^2-D !$,

onde !$ D !$ e !$ \alpha !$ são constantes positivas, !$ r !$ é a distância entre os dois núcleos atômicos, e !$ r_0 !$ é a separação de equilíbrio. Para a molécula de hidrogênio !$ (H_2) !$ sabe-se que !$ D=5,0 eV !$, !$ \alpha = 0,20 nm^{-1} !$ e !$ r_0= 0,75 \,nm !$. Considerando !$ 1 eV = 1,6\times10^{−19} J !$ e !$ m_H=1,7\times10^{−27} kg !$ a massa de um átomo de H, pode-se afirmar que a frequência de pequenas oscilações para uma molécula de hidrogênio é igual a: