Nuclei atomici: risonanza magnetica nucleare

La piccola maggioranza degli spin nucleari allineati nello stato di energia più bassa rappresenta l'eccesso di popolazione.

Poiché gli spin precedono attorno al campo B₀ alla frequenza di Larmor, ω, la somma dei loro momenti magnetici risulta in una magnetizzazione netta attorno all'asse z.

Quando un impulso o una breve raffica di onde radio viene applicata lungo l'asse x, i nuclei assorbono energia corrispondente alla loro frequenza di Larmor.

L'accoppiamento delle frequenze provoca risonanza e capovolge gli spin nucleari della popolazione in eccesso dallo stato di energia più basso a quello più alto, spostando la magnetizzazione netta verso l'asse y.

Ritirando l'impulso di radiazione, gli spin nucleari perdono l'energia assorbita. Il vettore di magnetizzazione netta si sposta di nuovo sull'asse z e viene stabilito l'equilibrio.

Tutti i nuclei attivi NMR mostrano risonanza magnetica nucleare, che costituisce la base della spettroscopia NMR e dell'imaging.