已知核磁矩在外磁场的作用下旋进，可以求得其旋进角速度为w=gB0，若再在垂直于B0的方向加一个频率在射频范围的交变磁场 B (如图1所示)，当其频率与核磁矩旋进频率一致时，便产生共振吸收；当射频场被撤去后，磁场又把这部分能量以辐射形式释放出来，这就是共振发射。这共振吸收和共振发射的过程称为核磁共振。

图1 核磁共振原理图

实现核磁共振，既可以保持外磁场不变而调节入射电磁波的频率，也可以使用固定频率的电磁波照射，而调节样品所受的外磁场。

图2调磁场核磁共振实验示意图

图2是调磁场核磁共振实验示意图，其装置由四部分组成：

(1) 永磁铁，用来产生强大的外磁场B0，标准仪器产生的场强为1.4 T。

(2) 扫描线圈，用于使外磁场B0作微小振荡，从而使我们能在示波器上看到尖锐的共振峰。

(3) 射频振荡器，它用于产生固定频率的电磁辐射，通常频率n=6*107（Hz），这个辐射的磁场起

(4) 探测器，用于探测从振荡器中吸收的能量。

图3调频率核磁共振实验示意图

图3是调频率核磁共振实验示意图，样品(如水)装在小瓶中置于磁体两极之间，瓶外绕以线圈，由射频振荡器向它输入射频电流。这电流就向样品发射同频率的电磁波，其频率大致与外磁场B0对应的频率相等。为了精确地测定共振频率，用一个调频振荡器使射频电磁波的频率在共振频率附近连续变化。当电磁波频率正好等于共振频率时，射频振荡器的输出就出现一个吸收峰，它可以从示波器上看出，同时由频率计数器读出此共振频率。