wzdłuż osi cząsteczki i wiruje wraz z nią (zauważmy, że dla sztywnego rotatora moment dipolowy jest prostopadły do osi obrotu; zmiana jego kierunku w trakcie rotacji jest w obrazie klasycznym odpowiedzialna za emisję lub absorpcję promieniowania). Współrzędne tego wektora w układzie laboratoryjnym XYZ wynoszą zatem odpowiednio <gap>, gdzie kąty <gap> i <gap> opisują orientację przestrzenną cząsteczki. Ponieważ przejście zachodzi bez zmiany stanu elektronowego i oscylacyjnego cząsteczki <gap>, element macierzowy momentu dipolowego przybiera postać <gap>, przy czym dwie jedynki po prawej stronie znaku równości reprezentują wynik całkowania znormalizowanych funkcji elektronowych i oscylacyjnych. Z własności harmonik sferycznych wynika, że powyższe całki są różne od zera tylko dla <gap>, przy