核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的推动 ,自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定
- 质子数和中子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0 ;
- 质子数为奇数的原子核,自旋量子数为半整数;
- 质子数为偶数,质子数与中子数和为奇数的原子核,自旋量子数为整数。
只有自旋量子数等于1/2的原子核 ,才能产生信号,一般有:1H、11B、13C、15N、17O、19F、31P。
若原子核存在自旋,产生核磁矩:自旋量子数(I)不为零的核都具有磁矩,将原子核置于外加磁场中,若原子核磁矩与外加磁场方向不同,則原子核磁矩会围绕外磁场方向旋转,称为推动 。
处于一个静磁场中的核子(质子和中子),会由于磁场的作用而处于不同的能量状态,当一个外界的摆动的磁场来扰动处于“平衡”状态的核子时,吸收了能量的核子就会从不同的能级之间跃迁,并再此过程中会释放出能量。而放出的能量被检测到之后,经过分析和计算就可以得到内部的原子的结构信息。