The resonansi magnetik nuklir (NMR) adalah teknik fisik, yang didasarkan pada sifat mekanik kuantum yang dimiliki oleh para inti atom . Teknik ini diperkenalkan oleh Isidor Rabi pada tahun 1938, dan delapan tahun kemudian Felix Bloch dan Edward Mills Purcell dianugerahi Hadiah Nobel untuk menyempurnakan teknik tersebut. Resonansi magnetik nuklir (NMR) adalah salah satu alat yang paling berguna untuk mempelajari struktur molekul. Ini adalah teknik yang menyiratkan bahwa putaran nuklir dipelajari . Elektron, neutron, dan proton memiliki nilai spin +/-. Dalam sebuah atom, ada empat kemungkinan yang berbeda untuk membuat himpunan partikel nuklir, himpunan ini dapat berupa: himpunan bilangan genap, baik proton atau neutron; jumlah proton ganjil dan jumlah neutron genap; jumlah neutron genap pada suatu waktu, neutron ganjil juga, atau jumlah neutron dan proton ganjil. Tiga kemungkinan atau kategori terakhir memiliki nukleon tidak berpasangan, yang diharapkan terjadi pada banyak inti, tetapi di sisi lain, pasangan spin penting agar stabilitas terjadi di inti, dan hanya empat inti dari 273 stabil Nomor yang ada memiliki nomor ganjil baik proton atau neutron.
The nukleon adalah spin berpasangan mungkin + atau – ½, kedua negara memiliki energi yang sama. Di sisi lain, dalam medan magnet , putaran bisa paralel atau berlawanan dengannya, dalam kasus paralel, dengan energi yang lebih rendah. Perbedaan antara dua tingkat energi ini cukup kecil, dan mengacu pada rentang frekuensi radio dari spektrum elektromagnetik. Sebagai contoh, jika kita melakukan pendekatan dengan sumber gelombang radio pada beberapa sampel yang memiliki elektron tidak berpasangan dan kita mencoba untuk menyesuaikan frekuensi gelombang sehingga bertepatan dengan tingkat energi perbedaan (atau pemisahan), itu akan terjadi. bahwa Sampel akan menyerap radiasi elektromagnetik ketika nukleon yang tidak berpasangan membalikkan putarannya sehingga berlawanan dengan medan, atau yang sama, untuk dapat melewati tingkat energi yang lebih tinggi. Misalnya, medan elektromagnetik 15000 gauss , penyerapan terjadi pada 63,9 MHz, atau yang sama, 6,39 x 10 ^ 7 s ^ -1, untuk proton yang diisolasi.
Intensitas penyerapan tergantung pada jenis nukleus. Hidrogen, misalnya, memiliki inti yang memiliki intensitas serapan yang lebih tinggi. Ini bagus, karena hidrogen adalah unsur paling melimpah di Semesta, jadi lebih mudah untuk mempelajari perilakunya. Bahkan hari ini, bertahun-tahun setelah penemuan teknik jenis ini, hidrogen adalah unsur yang paling banyak dipelajari melalui NMR.
Jika semua ini adalah satu-satunya hal yang bisa dilakukan MRI, itu pasti bukan teknik yang berguna. Namun, elektron yang mengelilingi nukleus menyebabkan medan magnet dipengaruhi untuk setiap lingkungan dengan cara yang berbeda dari medan yang diterapkan melalui magnet. Pemisahan tingkat energi yang berbeda, serta frekuensi radiasi yang diserap adalah unik untuk masing-masing spesies. Oleh karena itu, frekuensi penyerapan merupakan refleksi yang jelas dari lingkungan atom. Besarnya perbedaan frekuensi yang diserap, juga dikenal sebagai pergeseran kimia, atau bahkan hanya pergeseran, cukup kecil, sekitar 10 ^ -6 dari sinyal. Inilah sebabnya mengapa perpindahan diukur dalam bagian per juta (ppm). Mungkin juga ada pemisahan tingkat transisi karena interaksi yang terjadi dengan inti tetangga yang memiliki putaran ganjil. Fakta ini umumnya memungkinkan untuk mengidentifikasi posisi relatif atom melalui NMR.
Teknik NMR sangat berguna untuk kimia, terutama untuk kimia organik, baik karena memungkinkan identifikasi senyawa, atau karena distribusi elektronik yang ada di dalam molekul. Ini juga banyak digunakan di bidang medis untuk pencitraan (MRI).