核磁共振 | 中藥處方小百科

核磁共振（NMR，NuclearMagneticResonance）是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子，具有內在的性質：核自旋，自旋角動量。核自旋產生磁矩。

核磁共振（NMR，Nuclear Magnetic Resonance）是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子，具有內在的性質：核自旋，自旋角動量。核自旋產生磁矩。NMR觀測原子的方法，是將樣品置於外加強大的磁場下，現代的儀器通常採用低溫超導磁鐵。核自旋本身的磁場，在外加磁場下重新排列，大多數核自旋會處於低能態。我們額外施加電磁場來干涉低能態的核自旋轉向高能態，再回到平衡態便會釋放出射頻，這就是NMR訊號。利用這樣的過程，可以進行分子科學的研究，如分子結構、動態等。

1924年，沃爾夫岡·包立（Wolfgang Ernst Pauli）提出了「包立不相容原理」，即沒有兩個電子可以在同一時間共享相同的量子態[1]。這對於後來發現核磁共振現象，並完善核磁共振理論原理非常重要，包立也因此獲得了1945年的諾貝爾物理學獎[2]。1925年，喬治·尤金·烏倫貝克（George Eugene Uhlenbeck）和塞繆爾·亞伯拉罕·古德斯米特（Samuel Abraham Goudsmit）受「包立不相容原理「啟發，提出了原子自旋概念[3]。接下來，包立在烏倫貝克與古茲密特工作的基礎上，完善了原子自旋描述的「包立矩陣」[4]。

1939年，伊西多·艾薩克·拉比（Isidor Isaac Rabi）通過試驗高溫蒸發後的物質觀測到了核磁共振現象，但是這種高溫蒸發過程破壞了凝聚物質的宏觀結構，因而在實際應用中受到了很大的限制。儘管如此，拉比還是因這一發現獲得了1944年的諾貝爾物理學獎[5]。1945年底，美國哈佛大學的愛德華·米爾斯·珀賽爾（Edward Mills Purcell）在石蠟樣品中觀測到穩態的核磁共振信號。1946年初，史丹福大學的費利克斯·布洛赫（Felix Bloch）在水中觀測到了穩態的核磁共振現象，珀賽爾與布洛赫因為這一發現而分享了1952年諾貝爾物理學獎。[6][7]

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