אופנים נורמליים

אופנים נורמליים הם דפוסי התנודה הבלתי תלויים של מערכת עם יותר מדרגת חופש אחת. בכל אופן נורמלי, כל חלק של המערכת מתנדנד באותה תדירות וחוצה את שיווי המשקל באותו זמן. כל תנועה של המערכת, לא משנה כמה היא מסובכת, יכולה להיכתב כסכום של האופנים הנורמליים שלה.

הדוגמה הפשוטה ביותר היא שתי מטוטלות זהות המחוברות על ידי קפיץ. למערכת שני אופנים נורמליים. באחד, שתי המטוטלות מתנדנדות יחד באותו כיוון באותה תדירות — הקפיץ אינו נמתח לעולם. באחר, הן מתנדנדות בכיוונים מנוגדים, מותחות ודוחסות את הקפיץ, בתדירות גבוהה יותר. אם תתחיל מטוטלת אחת להתנדנד ותחזיק את השנייה בנייח, האנרגיה תשטוף הלוך ושוב ביניהן — תופעה הנקראת פעימות — משום שעוררת את שני האופנים הנורמליים בו זמנית והם נסחפים לתוך ומחוץ לפאזה.

ניתוח אופנים נורמליים משתרע לכל מספר של מתנדים מצומדים: מולקולות, רשתות גביש, מיתרים רוטטים, עורות תוף. הוא הגשר בין הפיזיקה של מתנד אחד ובין הפיזיקה של גלים.