实验02 核磁共振实验
核磁共振物理实验报告
核磁共振物理实验报告核磁共振物理实验报告一、引言核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种重要的物理现象和实验技术，广泛应用于物理学、化学、生物学等领域。
本实验旨在通过核磁共振实验，探索其基本原理和应用。
二、实验原理核磁共振是基于原子核在外加磁场中产生的共振现象。
原子核具有自旋，当处于外加磁场中时，原子核的自旋会与磁场方向平行或反平行，形成两个能级。
通过给原子核施加一定的能量，使其从低能级跃迁到高能级，再通过核磁共振的方式进行探测和分析。
三、实验步骤1. 样品制备：选择适当的样品，如水、酒精等，制备样品溶液。
2. 样品装填：将样品溶液装填到核磁共振仪的样品室中。
3. 外加磁场：打开核磁共振仪的磁场开关，产生一个稳定的外加磁场。
4. 脉冲磁场：通过给样品施加脉冲磁场，使原子核从低能级跃迁到高能级。
5. 探测信号：利用探测线圈接收样品中的核磁共振信号。
6. 信号处理：通过信号处理系统对接收到的信号进行放大、滤波等处理。
7. 数据分析：根据信号的频率、幅度等特征，进行数据分析和解读。
四、实验结果与讨论通过实验观察和数据分析，我们得到了样品的核磁共振信号。
通过对信号的频率和幅度进行分析，我们可以确定样品中原子核的种类和数量。
同时，通过改变外加磁场的强度和方向，我们可以进一步研究样品的物理性质和分子结构。
核磁共振技术在医学领域有广泛的应用。
例如，核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）可以用于人体内部器官和组织的无创成像，对疾病的早期诊断和治疗起到了重要作用。
此外，核磁共振还可以用于研究材料的物理性质和化学反应机理，推动了材料科学的发展。
然而，核磁共振实验也存在一些挑战和限制。
首先，核磁共振实验对设备的要求较高，需要稳定的磁场和高灵敏度的探测系统。
其次，样品的制备和处理也需要一定的技术和经验。
此外，核磁共振实验还受到样品浓度、温度等因素的影响，需要进行仔细的实验设计和控制。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告一、实验目的1.了解核磁共振的基本原理和仪器结构；2.学习核磁共振性质的测量方法；3.掌握核磁共振实验的基本操作。
二、实验仪器和用具核磁共振仪、样品管、场频中心标记物、标定试剂、样品转速调节器、计算机等。
三、实验原理核磁共振是利用磁共振现象进行的一种物质结构、原子核的环境等信息的研究方法。
通过在静磁场中施加射频场，使样品的原子核进行磁共振，进而测量其共振频率和化学位移，从而得到相关的物理和结构性质。
四、实验内容和步骤1.样品制备：在样品管中配制好待测物质溶液；2.实验准备：打开核磁共振仪电源，调节磁场强度和均匀性；3.校准：使用场中心标记物调整磁场的中心频率；4.样品激磁：将样品放入核磁共振仪的样品室中，进行样品激磁操作；5.信号获取：通过调整射频场的频率和强度，使样品核的共振信号最大化；6.信号处理：将获取的信号通过计算机进行数字化处理，得到频谱图和相关参数；7.数据记录：记录样品的共振频率、化学位移等相关参数。
五、实验数据和分析实验中，我们选取了甲醇样品进行核磁共振实验。
首先进行了磁场强度的校准，通过调整磁场的中心频率，使得样品的共振频率能够与参考标记物的共振频率相匹配。
接下来，进行了样品的激磁操作。
通过将样品放入样品室中，使其置于强磁场中，样品中的原子核开始进行自旋共振。
在信号获取过程中，我们通过调整射频场的频率和强度，使样品核的共振信号最大化。
当共振发生时，仪器会发出响应信号，我们利用该信号来调整射频场的参数，确保信号最强。
通过对获取的信号进行处理，我们得到了甲醇样品的核磁共振频谱图。
在频谱图中，可以观察到不同核的共振峰，通过测量共振峰的位置和间距，可以得到样品的化学位移和相关的物理属性。
六、实验结果和结论通过核磁共振实验，我们成功获得了甲醇样品的核磁共振频谱图。
通过测量共振峰的位置和间距，我们得到了样品的化学位移和相关的物理属性。
实验结果表明，核磁共振是一种非常有效的研究物质结构和性质的方法。
核磁共振实验
核磁共振实验核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种重要的物理实验方法，主要用于研究原子核的性质和物质的结构，广泛应用于化学、生物学、医学等领域。
在本文中，我将从核磁共振的定律、实验准备和过程以及实验的应用和其他专业性角度进行详细解读。
一、核磁共振的定律核磁共振是基于原子核的磁性性质而建立的实验方法。
其实验基础是两个重要的物理定律：朗之万定律和洛伦兹力定律。
1. 朗之万定律朗之万定律是用来描述磁化强度与外加磁场关系的定律。
它表明，当一个物体置于外加磁场中时，物体中的磁矩将对应地发生预cession 运动。
这种运动可以通过磁共振现象来探测。
2. 洛伦兹力定律洛伦兹力定律是描述电荷在磁场中受力情况的定律。
它指出，当电荷在磁场中运动时，将受到一个由磁场和电荷速度共同决定的力。
在核磁共振实验中，通过外加射频脉冲磁场对核磁矩施加较大的力，使核磁矩发生共振。
二、实验准备和过程1. 实验准备进行核磁共振实验首先需要一台核磁共振仪。
仪器的主要部件包括一个强磁场和一个射频系统。
强磁场用来产生稳定的静态磁场，射频系统用来产生射频脉冲。
在实验中，还需要样品。
样品可以是液体或固体，其中种类繁多，包括有机化合物、生物大分子等。
样品通常以溶液或混合物的形式使用。
2. 实验过程核磁共振实验通常包括以下几个步骤：（1）建立静态磁场：首先，通过调整核磁共振仪的磁场强度和方向，建立一个稳定的静态磁场。
这个静态磁场通常的强度为几特斯拉到几十特斯拉。
（2）样品加载：将样品放置在核磁共振仪的样品槽中，将其置于静态磁场中。
对于液体样品，可以通过装填在玻璃管或陶瓷管中实现。
（3）射频脉冲：在静态磁场中，通过射频系统产生射频脉冲。
射频脉冲的频率和幅度需要根据样品中核磁矩的特性进行设定。
（4）探测信号：当射频脉冲的频率与样品中核磁矩的共振频率相匹配时，核磁共振现象发生，可通过接收线圈接收样品中的核磁共振信号。
核磁共振实验
一、实验目的：1、了解核磁共振的原理及基本特点。
2、测定H核的因子g、旋磁比γ及核磁矩μ。
3、观察F的核磁共振现象，测定F核的因子g、旋磁比γ及核磁矩μ。
实验仪器：核磁共振实验仪、信号检测器、匀强磁场、观测试剂（1%硫酸铜、氟）二、实验原理：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进动。
——是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起的共振跃迁现象。
核磁共振根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 ，即I=0，如12C,16O,32S等，这类原子核没有自旋现象，称为非磁性核。
质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数，如1H,19F,13C等，其自旋量子数不为0，称为磁性核。
质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数，这样的核也是磁性核。
但迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有：1H、11B、13C、17O、19F、31P ，由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。
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，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。
进动具有能量也具有一定的频率。
原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。
原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的核磁共振氢谱能级。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告核磁共振实验报告引言：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的物理现象，广泛应用于化学、生物医学等领域。
本实验旨在通过核磁共振技术，探索不同物质中原子核的行为特性，并了解其在实际应用中的意义。
一、核磁共振的基本原理和仪器设备核磁共振是基于原子核的自旋性质和外加静磁场的相互作用而产生的。
原子核具有自旋，当外加静磁场作用下，原子核会产生能级分裂，形成不同能级的磁子态。
核磁共振仪器主要由磁场系统、射频系统、探测系统等组成。
磁场系统提供均匀的静磁场，射频系统产生特定频率的射频波，探测系统接收并测量信号。
二、样品制备与实验过程在实验中，我们选取了苯甲酸、乙酸乙酯和苯作为样品。
首先，我们将样品溶解在特定的溶剂中，以保证样品分子间的相互作用力较小，从而获得较好的核磁共振信号。
然后，将样品溶液倒入核磁共振试管中，放入核磁共振仪器中进行实验。
三、核磁共振谱图的解读通过核磁共振仪器的测量，我们得到了苯甲酸、乙酸乙酯和苯的核磁共振谱图。
核磁共振谱图是通过测量样品中不同核的共振频率和强度而得到的。
每个峰代表一个核，峰的位置和强度提供了关于分子结构和环境的信息。
在苯甲酸的核磁共振谱图中，我们可以观察到苯环上的氢原子产生的峰，以及甲基上的氢原子产生的峰。
这些峰的位置和强度可以帮助我们确定苯甲酸的分子结构和取代基的位置。
同时，还可以通过峰的强度比来推测不同氢原子的化学环境。
乙酸乙酯的核磁共振谱图中，我们可以观察到乙酸乙酯中甲基和乙基上的氢原子产生的峰。
通过测量峰的位置和强度，我们可以了解乙酸乙酯的分子结构和取代基的位置。
此外，还可以通过峰的耦合模式来推测分子中不同氢原子之间的相互作用。
苯的核磁共振谱图中，我们可以观察到苯环上的氢原子产生的峰。
苯环上的氢原子由于环境的不同，其共振频率和强度也不同。
通过测量峰的位置和强度，我们可以了解苯的分子结构和环境。
四、核磁共振在实际应用中的意义核磁共振技术在化学、生物医学等领域具有广泛的应用。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告：核磁共振实验引言：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种用于研究核自旋和分子结构的重要实验技术。
该技术的发展和应用在化学、物理、生物等领域有着广泛的意义。
本实验旨在通过核磁共振技术对样品中的核自旋进行分析，以便研究样品的分子结构和特性。
实验原理：核磁共振实验基于核自旋的特性。
当样品置于强磁场中时，核自旋会进入不同的能级态，其能级之间的差异可以通过能级跃迁来获得。
在本实验中，我们使用核磁共振仪器来探测核自旋间能级之间的差异，并进一步得到与样品相应的核磁共振谱。
实验步骤：1. 样品准备：a. 选择合适的样品，确保样品具有核自旋。
b. 准备样品溶液，使样品均匀溶解于溶剂中。
2. 仪器操作：a. 打开核磁共振仪器，确保仪器处于正常运行状态。
b. 将样品放置于核磁共振仪器中，保证样品与仪器之间的正常接触。
3. 参数设置：a. 设置核磁共振的相关参数，如磁场强度、扫描频率等。
b. 根据样品的特性设置相关的扫描模式和参数。
4. 开始扫描：a. 启动核磁共振扫描，并观察核磁共振信号的变化。
b. 记录核磁共振信号的强度、频率等相关数据。
5. 数据分析：a. 基于实验所得的数据，进行核磁共振谱的分析。
b. 利用相关的核磁共振谱图谱进行比对和验证。
实验结果与讨论：通过本实验的核磁共振扫描，我们得到了样品的核磁共振谱。
在谱图中，我们可以观察到一系列峰信号，这些峰信号代表了样品中不同核自旋的能级跃迁情况。
通过对这些峰信号的位置、强度等信息进行分析和比对，我们可以推断出样品中的分子结构、官能团等信息。
此外，通过对核磁共振谱的进一步分析，我们也可以获得一些与样品性质相关的参数，比如化学位移、耦合常数等。
这些参数对于研究样品的动力学、分子间相互作用等具有重要意义。
因此，核磁共振技术在化学、生物等学科的研究中得到了广泛的应用。
结论：核磁共振实验是一种重要的实验技术，可以用于研究样品的分子结构和性质。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告核磁共振实验报告引言：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的物理现象和科学技术，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
本实验旨在通过核磁共振技术，了解其基本原理、仪器构成和应用。
一、核磁共振的基本原理核磁共振是基于原子核的磁性性质而产生的一种现象。
原子核具有自旋，即角动量，当处于外磁场中时，原子核会产生磁矩，并与外磁场相互作用。
这种相互作用会导致原子核发生能级分裂，产生能级差，从而形成共振吸收。
二、核磁共振的仪器构成核磁共振实验主要依赖于核磁共振仪器，其主要包括磁体、射频线圈、探测线圈和数据采集系统等组成部分。
1. 磁体磁体是核磁共振仪器的核心部分，用于产生稳定的外磁场。
常见的磁体有永磁体和超导磁体。
永磁体可以产生较弱的磁场，适用于一些小型实验室；而超导磁体可以产生较强的磁场，适用于大型实验室和医学影像设备。
2. 射频线圈射频线圈是用于产生射频场的设备，用于激发样品中的原子核共振吸收。
射频线圈的设计和制造对于实验结果的准确性和稳定性起着重要作用。
3. 探测线圈探测线圈用于接收样品中的核磁共振信号，并将其转化为电信号。
探测线圈的设计和性能直接影响到实验的信噪比和分辨率。
4. 数据采集系统数据采集系统用于记录、处理和分析核磁共振信号。
现代核磁共振仪器通常配备了先进的数据采集系统，可以实现高速、高分辨率的数据采集和处理。
三、核磁共振的应用核磁共振技术在化学、生物、医学等领域有着广泛的应用。
1. 化学领域核磁共振技术可以用于分析和鉴定化合物的结构。
通过测量样品中的核磁共振信号，可以推断出化合物的分子结构、官能团等信息。
这对于化学合成、药物研发等具有重要意义。
2. 生物领域核磁共振技术在生物领域中被广泛应用于蛋白质结构研究、代谢组学等方面。
通过核磁共振技术，可以揭示生物大分子的结构和功能，有助于理解生物体内的生物过程。
3. 医学领域核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是医学影像学中常用的一种无创检查方法。
实验 核磁共振实验
核磁共振实验讲义实验目的：1．了解核磁共振的基本原理，包括：对核自旋、在外磁场中的能级分裂、受激跃迁的基本概念的理解，同时对实验的基本现象有一定认识。
2．学习利用核磁共振校准磁场和测量因子g的方法：了解实验设备的基本结构，掌握利用扫场法创造核磁共振条件的方法，学会利用示波器观察共振吸收信号。
实验简介：自旋不为零的粒子，如电子和质子，具有自旋磁矩。
如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中，粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂，分裂后两能级间的能量差为ΔE = γhB0 （1）其中：γ为旋磁比，h为约化普朗可常数，B0为稳恒外磁场。
如果此时再在稳恒外磁场的垂直方向加上一个交变电磁场，该电磁场的能量为E=hν（2）其中：ν为交变电磁场的频率。
当该能量等于粒子分裂后两能级间的能量差时，即：hν = γh B0（3）2πν = γ B0（4）低能极上的粒子就要吸收交变电磁场的能量产生跃迁，即所谓的磁共振。
实验设备a) 样品：提供实验用的粒子。
b) 永磁铁：提供稳恒外磁场，中心磁感应强度B 约为 Bo （实验待求）。
c) 边限振荡器：产生射频场,提供一个垂直与稳恒外磁场的交变磁场，频率ν。
同时也将探测到的共振电信号放大后输出到示波器，边限振荡器的频率由频率计读出。
d) 绕在永铁外的磁感应线圈：其提供一个叠加在永磁铁上的扫场。
e) 调压变压器：为磁感应线圈提供50Hz 的扫场电压。
f) 频率计：读取射频场的频率。
g) 示波器：观察共振信号。
探测装置的工作原理:图一中绕在样品上的线圈是边限震荡器电路的一部分，在非磁共振状态下它处在边限震荡状态（即似振非振的状态），并把电磁能加在样品上,方向与外磁场垂直。
当磁共振发生时，样品中的粒子吸收了震荡电路提供的能量使振荡电路的Q 值发生变化，振荡电路产生显著的振荡，在示波器上产生共振信号。
实验原理：在微观世界中物理量只能取分立数值的现象很普遍。
一般来说原子核自旋角动量也不能连续变化，只能取分立值即：其中I 称为自旋量子数，只能取0，1，2，3，… 等整数值或1/2，3/2，5/2，… 等半整数值)1I (I p +=[右图是在外磁场B 0中塞曼分裂图（半数以上的原子核具有自旋，旋转时产生一小磁场。
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实验02 核磁共振实验核磁共振，是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起的共振跃迁现象。
1945年12月，美国哈佛大学的珀塞尔等人报道他们在石蜡样品中观察到质子的核磁共振吸收信号；1946年1月，美国斯坦福大学布洛赫等人报道他们在水样品中观察到质子的核感应信号。
两个研究小组采用稍微不同的方法，几乎同时在凝聚物质中发现核磁共振。
因此，布洛赫和珀塞尔荣获了1952年的诺贝尔物理学奖。
以后，许多物理学家进入这个领域，取得丰硕的成果。
目前，核磁共振已经广泛地应用到许多科学领域，是物理、化学、生物和医学研究中的一项重要实验技术。
它是测定原子的核磁矩和研究核结构的直接而又准确的方法，也是精确测量磁场的重要方法之一。
本实验可证实原子核磁矩的存在及测量原子核磁矩的大小，由此推导出原子核的g 因子、旋磁比γ及核磁矩μ，验证共振频率与磁场的关系002B v γπ=。
它是近代物理实验中具有代表性的重要实验。
【实验目的】1、 了解核磁共振的原理及基本特点。
2、 测定H 核的g 因子、旋磁比γ及核磁矩μ。
3、 观察F 的核磁共振现象，测定F 核的g 因子、旋磁比γ及核磁矩μ。
4、 改变振荡幅度，观察共振信号幅度与振荡幅度的关系，从而了解饱和过程。
5、 通过变频扫场，观察共振信号与扫场频率的关系，从而了解消除饱和的方法。
【仪器用具】ZKY- HG-Ⅱ型核磁共振实验仪（或DH2002型核磁共振实验仪）、示波器【实验原理】下面以氢核为主要研究对象，以此来介绍核磁共振的基本原理和观测方法。
氢核虽然是最简单的原子核，但同时也是目前在核磁共振应用中最常见和最有用的原子核。
一、核磁共振的量子力学描述1．单个核的磁共振通常将原子核的总磁矩在其角动量P 方向上的投影μ称为核磁矩，它们之间的关系通常写成 Pγμ= 或P m e g p2=μ （1） 式中pm e g 2=γ称为旋磁比；e 为电子电荷；p m 为质子质量；g 为朗德因子。
按照量子力学，原子核角动量的大小由下式决定I P = （2） 式中π2h =，h 为普朗克常数。
I 为核的自旋量子数，可以取⋅⋅⋅=,23,1,21,0I 把氢核放入外磁场B 中，可以取坐标轴z 方向为B 的方向。
核的角动量在B 方向上的投影值由下式决定m P B = （3）式中m 称为磁量子数，可以取I I I I m ---⋅⋅⋅-=),1(,,1,。
核磁矩在B方向上的投影值为 m m e g P m e g p B p B ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==22 μ 将它写为m g N B μμ= （4）式中12710050787.5--∙⨯=T J N μ称为核磁子，是核磁矩的单位。
磁矩为μ 的原子核在恒定磁场B 中具有的势能为mB g B B E N B μμμ-=-=⋅-=任何两个能级之间的能量差为)(2121m m B g E E E N m m --=-=∆μ （5） 考虑最简单的情况，对氢核而言，自旋量子数21=I ，所以磁量子数m 只能取两个值，即21=m 和21-=m 。
磁矩在外场方向上的投影也只能取两个值，如图1-1中)(a 所示，与此相对应的能级如图1-1中)(b 所示。
图1-1 氢核能级在磁场中的分裂根据量子力学中的选择定则，只有1±=∆m 的两个能级之间才能发生跃迁，这两个跃迁能级之间的能量差为B g E N μ=∆ （6）由这个公式可知：相邻两个能级之间的能量差E ∆与外磁场B 的大小成正比，磁场越强，则两个能级分裂也越大。
如果实验时外磁场为0B ，在该稳恒磁场区域又叠加一个高频电磁波（如射频场或微波电磁场）作用于氢核，如果电磁波的能量0νh 恰好等于这时氢核两能级的能量差0B g N μ，即00B g h N μν= （7） 则氢核就会吸收电磁波的能量，由21=m 的能级跃迁到21-=m 的能级，这就是核磁共振吸收现象。
式（7）就是核磁共振条件。
为了应用上的方便，常写成00B h g N ⎪⎭⎫ ⎝⎛=μν，即00B γω= （8） 式（8）集中核磁共振的三要素，即磁场、射频信号和原子核。
2． 核磁共振信号的强度上面讨论的是单个核放在外磁场中的核磁共振理论。
但实验中所用的样品是大量同类核的集合。
如果处于高能级上的核数目与处于低能级上的核数目没有差别，则在电磁波的激发下，上下能级上的核都要发生跃迁，并且跃迁几率是相等的，吸收能量等于辐射能量，我们究观察不到任何核磁共振信号。
只有当低能级上的原子核数目大于高能级上的核数目，吸收能量比辐射能量多，这样才能观察到核磁共振信号。
在热平衡状态下，核数目在两个能级上的相对分布由玻尔兹曼因子决定：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=kT B g kT E N N N 021exp exp μ （9） 式中1N 为低能级上的核数目，2N 为高能级上的核数目，E ∆为上下能级间的能量差，k 为玻尔兹曼常数，T 为绝对温度。
当kT B g N <<0μ时，上式可以近似写成kTB g N N N 0211μ-= （10） 上式说明，低能级上的核数目比高能级上的核数目略微多一点。
对氢核来说，如果实验温度K T 300=，外磁场T B 10=，则6121075.61-⨯-=N N或6121107-⨯≈-N N N这说明，在室温下，每百万个低能级上的核比高能级上的核大约只多出7个。
这就是说，在低能级上参与核磁共振吸收的每一百万个核中只有7个核的核磁共振吸收未被共振辐射所抵消。
所以核磁共振信号非常微弱，检测如此微弱的信号，需要高质量的接收器。
由式（10）可以看出，温度越高，粒子差数越小，对观察核磁共振信号越不利。
外磁场0B 越强，粒子差数越大，越有利于观察核磁共振信号。
一般核磁共振实验要求强磁场、低温环境，其原因就在这里。
另外，要想观察到核磁共振信号，仅仅磁场强一些还不够，磁场在样品范围内还应高度均匀，否则磁场多么强也观察不到核磁共振信号。
原因之一是，核磁共振信号由式（7）决定，如果磁场不均匀，则样品内各部分的共振频率不同。
对某个频率的电磁波，将只有少数核参与共振，结果信号被噪声所淹没，难以观察到核磁共振信号。
二、 核磁共振的经典力学描述以下从经典理论观点来讨论核磁共振问题。
把经典理论核矢量模型用于微观粒子是不严格的，但是它对某些问题可以做一定的解释。
数值上不一定正确，但可以给出一个清晰的物理图象，帮助我们了解问题的实质。
1、单个核的拉摩尔进动我们知道，如果陀螺不旋转，当它的轴线偏离竖直方向时，在重力作用下，它就会倒下来。
但是如果陀螺本身做自转运动，它就不会倒下而绕着重力方向做进动，如图2所示。
由于原子核具有自旋和磁矩，所以它在外磁场中的行为同陀螺在重力场中的行为是完全一样的。
设核的角动量为P ，磁矩为μ ，外磁场为B ，由经典理论可知B dtP d ⨯=μ （11） 由于，P⋅=γμ，所以有 B dtd ⨯⋅=μλμ （12） 写成分量的形式则为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-⋅=-⋅=-⋅=)()()(x y y x z z x x z y y z z y x B B dt d B B dt d B B dt d μμγμμμγμμμγμ （13） 若设稳恒磁场为0B ，且z 轴沿0B 方向，即0==y x B B ，0B B z =，则上式将变为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=⋅-=⋅=000dt d B dtd B dt d z x y y x μμγμμγμ （14） 由此可见，磁矩分量z μ是一个常数，即磁矩μ 在0B 方向上的投影将保持不变。
将式（14）的第一式对t 求导，并把第二式代入有x y x B dt d B dtd μγμγμ202022-=⋅= 或020222=+x x B dtd μγμ （15） 这是一个简谐运动方程，其解为)cos(0ϕγμ+⋅=t B A x ，由式（14）第一式得到 )sin()sin(1100000ϕγϕγγγμγμ+⋅-=+⋅⋅⋅-=⋅=t B A t B A B B dt d B x y以00B ⋅=γω代入，有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==+=+-=+=常数A t A t A y x L y x 200)()sin()cos(μμμϕωμϕωμ （16） 由此可知，核磁矩μ 在稳恒磁场中的运动特点是：它围绕外磁场0B 做进动，进动的角频率为00B ⋅=γω，和μ 与0B之间的夹角θ无关； 它在xy 平面上的投影L μ是常数； 它在外磁场0B 方向上的投影z μ为常数。
其运动图像如图 1-3所示。
现在来研究如果在与0B 垂直的方向上加一个旋转磁场1B ，且01B B <<，会出现什么情况。
如果这时再在垂直于0B 的平面内加上一个弱的旋转磁场1B ，1B 的角频率和转动方向与磁矩μ 的进动角频率和进动方向都相同，如图1-4所示。
这时，和核磁矩μ 除了受到0B 的作用之外，还要受到旋转磁场1B 的影响。
也就是说μ 除了要围绕0B 进动之外，还要绕1B进动。
所以μ与0B 之间的夹角θ将发生变化。
由核磁矩的势能θμμcos 0B B E ⋅-=⋅-= （17）可知，θ的变化意味着核的能量状态变化。
当θ值增加时，核要从旋转磁场1B 中吸收能量。
这就是核磁共振。
产生共振的条件为00B ⋅==γωω （18）这一结论与量子力学得出的结论完全一致。
如果旋转磁场1B的转动角频率ω与核磁矩μ的进动角频率0ω不相等，即0ωω≠，则角度θ的变化不显著。
平均说来，θ角的变化为零。
原子核没有吸收磁场的能量，因此就观察不到核磁共振信号。
2、布洛赫方程上面讨论的是单个核的核磁共振。
但我们在实验中研究的样品不是单个核磁矩，而是由这些磁矩构成的磁化强度矢量M；另外，我们研究的系统并不是孤立的，而是与周围物质有一定的相互作用。
只有全面考虑这些问题，才能建立起核磁共振的理论。
因为磁化强度矢量M 是单位体积内核磁矩μ 的矢量和，所以有)(B M dtM d ⨯⋅=γ （19） 它表明磁化强度矢量M 围绕着外磁场0B 做进动，进动的角频率B ⋅=γω；现在假定外磁场0B 沿着z 轴方向，再沿着x 轴方向加上一射频场x e t B B )cos(211⋅=ω （20）式中x e为x 轴上的单位矢量，12B 为振幅。
这个线偏振场可以看作是左旋圆偏振场和右旋圆偏振场的叠加，如图（1-5）所示。
在这两个圆偏振场中，只有当圆偏振场的旋转方向与进动方向相同时才起作用。
所以对于γ为正的系统，起作用的是顺时针方向的圆偏振场，即 000000/μχχB H M M z ===式中0χ是静磁化率，0μ为真空中的磁导率，0M 是自旋系统与晶格达到热平衡时自旋系统的磁化强度。
原子核系统吸收射频场能量之后，处于高能态的粒子数目增多，亦使得0M M z <，偏离了热平衡状态。