Гармонические колебания совершаются под действием силы, которая пропорциональна отклонению и направлена к положению равновесия.

Запишем уравнение (128) в виде

. (130)

Уравнение (130) – это линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка. Его решением являются гармонические функции синус или косинус. Решением уравнения (130) является так же экспонента. В теоретических исследованиях колебания чаще всего описываются экспонентой.