Nükleer Magnetik Rezonans Spektroskopi (nuclear magnetic resonance spectroscopy)

Kuvvetli bir magnetik alan bazı çekirdeklerin enerjilerini, bunların magnetik özelliklerine göre, iki veya daha fazla kuvantize seviyeye ayırır. Böylece, yaratılan magnetik enerji seviyeleri arasında uygun frekanslardaki elektromagnetik ışının absorpsiyonu ile geçişler olur. Bu durum ayni ultraviyole veya görünür ışının absorpsiyonuyla meydana gelen elektronik geçişlere de benzer. Atomik çekirdekler için magnetik kuvantum seviyeleri arasındaki enerji farkları, 0,1-100 MHz (1MHz=106 devir/saniye) veya 3000-3 m dalga boyu frekans aralığındaki ışın enerjilerine eşittir. Bu frekans aralığı elektromagnetik spektrumun radyodalgaları bölgesini kapsar.

1924 yılında Pauli, bazı atomik çekirdeklerin spin ve magnetik moment özelliklerine sahip olduklarını ve bu nedenle de bir magnetik alanın etkisinde bırakıldıklarında enerji seviyelerine ayrılacakları açıkladı.

·         1946: Bloch ve Purcell, kuvvetli bir magnetik alandaki çekirdeklerin, magnetik alanın tesiriyle enerji seviyelerine ayrılarak elektromagnetik ışın absorbladıklarını kanıtladılar.
·         1952: Bloch ve Purcell (fizikçi) Nobel ödülünü paylaştılar.
·         1966: Ernst ve Anderson, NMR’a Fourier Transform tekniğini uyguladılar.
·         1960 sonları: Waugh. Ve arkadaşları katı hal NMR çalışmaları sonucunda NMR görüntü yöntemini geliştirdiler.
·         1970: 2D NMR devreye alındı.
·         1980: Çözeltilerde NMR ile makromoleküler yapı tayinleri yapılmaya başlandı.
·         1991: Richard Ernst kimya dalında Nobel ödülünü aldı.
·         2002: Kurt Wuthrich kimya dalında Nobel ödülünü aldı.

NMR olayı optik spektroskopisi ile yakından ilişkili olup, hem klasik ve hem de kuvantum mekaniği ile açıklanır. Kuvantum mekaniği molekülün enerji halleri ile absorpsiyon frekansları arasındaki ilişkiyi, klasik mekanik absorpsiyon işleminin fiziksel mekanizmasını açıklayarak ölçümün yapılış şeklini aydınlatır.