磁共振是物質中的磁矩系統在互相垂直的恆定磁場(又稱直流磁場)和高頻或微波磁場的同時作用下，當恆定磁場的強度和高頻或微磁場的頻率滿足一定的條件時，這一磁矩系統對高頻或微波產生的強烈的電磁能量吸收現象，原子核磁矩系統產生的磁共振稱為核磁共振，電子磁矩系統產生的磁共振稱為電子自旋磁共振。根據這一電子系統產生的磁性，如順磁性、鐵磁性等，又分為順磁共振、鐵磁共振等。又一類磁共振是物質中的游動電子的電荷系統在互相垂直的恆定磁場和高頻或微波電場的共同作用下，當恆定磁場的強度和高頻或微波電場的頻率滿
足一定的條件時，這一遊動電子的電荷系統對高頻和微波產生強烈的電磁能量吸收現象，稱為迴旋共振。因為這一現象同物質的抗磁性相關，故也稱抗磁共振。運動的電荷還可能是物質中的離子所產生，稱為離子迴旋共振。
在這些磁共振中，目前應用最多的是核磁共振。這是因為在92種天然化學元素中，有80多種化學元素的原子核具有磁矩(簡稱核磁矩)，可以在一定條件下產生核磁共振，因此可以利用核磁共振方法來研究許多物質的核磁共振。又因為核磁共振的分辨率很高，又可以利用一些新技術(如電子計算機技術等)來提高靈敏度，故在物理學、化學、生物學、地質學、醫學和工農業分析等中得到重要的應用。
磁共振的核磁共振譜儀設備，圖2示出利用核磁共振譜儀測得的乙醇(酒精)(C2H5OH)的氫(原子)核的核磁共振譜。從這核磁共振譜可以看出，共振譜中的3條譜線的強度比為3:2:1，這正好反映乙醇中3種原子團CH3，CH2和OH中的氫原子含量的濃度比例。核磁共振研究的化學元素多、分辯率高和靈敏度高的這些特點可以得到所研究物質的很多結構和特性等方面的信息。這在研究複雜的生物大分子甚至生物活體時更有其優點，是其他科學方法難以得到的。例如核糖核酸(RNA)、脫氧核糖核酸(DNA)和多種蛋白質的核磁共振研究便解決了許多結構上和其他方面的問題。 |
