Е – электромагнит нурланиш энергияси h- Планк доимийлиги 6.62510-34 джгц - тўлқин сони (частота)
Моддаларни электромагнит тўлқинлари энергияси билан нурлан тирилганда ютилган энергия қуйидаги ўзгаришларга сарфланади:
- ядро энергетик холатини ўзгартиради.
- яқин олтита қатламдаги электронларга урилади.
- валент электронларни қўзғотади.
- молекула атомлари тебранма харакат частотасини ўзгартиради (ИК – спектрлар) . - ядро ва электронлар спинларини ўзгартиради.
Шундай қилиб ЯМР спектроскопияси ютилган радиотўлқин ва ядромагнит холатини ўзгартиришга сарфланган энергияларни ўлчашга асосланган.
Магнит резонанслари характерлари Ҳар қандай элементар заррачани уз уки атрофида айланаётган хусусий магнитланиш қобилияти элементар магнит яъни спинлар квант спин сони ( J ) сифатида кўрилади.
Жуфт протонлардан ва жуфт масса қийматли ядролар учун квант спин сони нолга тенг. (Масалан, 6С12, 6О16 каби). Демак бундай ядролар магнит хусусиятига эга бўлмайди (бундай ядро спинлари ўзаро едирилади).
Ток масса қийматли ва ток протонли ядролар учун (масалан, каби) бўлади, квант спин сонлари касрли қийматга эга бўлади.
H+ ,F 19 , С13,Р 31 лар учун J= 1 қийматга тенг.
2 B11 , C135 учун J= 3 га тенг.
2 Квант спин сони 0 дан фарқ қилувчи ядролар магнитли хусусиятга эга ва уларни ЯМР спектроскопияси ёрдамида сезиш мумкин.
Бундай ядроларга ташқи магнит майдони таъсир эттирилса унда магнит диполи, яъни квант системаси юзага келади. Ҳар қандай 2J + 1 йўналишли магнитли ядро ташқи магнит майдонини қабул қилади.
J= 1 , 2 . 1 + 1=2 2 2 туркумли протонлар фақат икки йўналишли спин бир тарафлама ва қарама – қарши йўналишли магнит майдони таъсирида бўлиши мумкин.
Ташқи магнит майдони (Н0) ядро магнити билан бир хил
(паралел) йуналишда
бўлса
(J= + 1 ) кучланиш ортади қарама – қарши йўналишда бўлса,
2 (J= - 1 ) кучланиш (кам қийматга эга бўлса, ҳам) камаяди.
2 Натижада ядро энергетик погоналари магнит майдони таъсирида икки поғонага тақсимланади.
Магнит майдонида ядро энергиясининг икки поғона оралиғидаги Больцман тақсимланиши содир бўлади. Паст поғона кам энергияга эга бўлади ва ядро билан кўпроқ даражада киришади. Бунга монанд бир йўналишли майдон таъсиридан
(J= + 1 )
2 ҳамма вақт қарама– қарши йўналишли майдон таъсирига нисбатан
(J= - 1 )
2 кўп бўлади. Аммо тақсимланиш фарқи АE қиймати кичкина бўлади.
Уй хароратида поғоналарни жойланиши 0.00001 га фарқ килади. Масалан: агар юқори поғона 1000000 ядро сақласа пастки поғонада 1000010 дона ядро жойлашади. Яъни пастки поғонада жойлашган ядролар сони милионнинг ундан бирига тенг бўлди. Агар ана шундай ядролар нормал системасига электромагнит тўлқин таъсир эттирилса бундай таъсир энергияси орасидаги фарқ ҳисобига ядрода резонанс ҳосил бўлади яъни ядро қўзғотувчи энергияни қабул қилиб юқори поғонага силжийди. Бошқача айтганда Н0 магнит йўналиши ядро спинлари тартибида ўзгариш содир бўлади.
(J= + 1 )
2 Резонанс холати яъни ядролар силжиши (ёки ядро спинларини ўзгариши) иккала поғонани ядролар билан қопланиши тенглашгунча давом этади. Қўзғатувчи электромгнит майдони таъсири тўхтатилса, аввалги динамик тенглик қайтади.
Ядро резонанси ҳосил қилиш учун кам қийматли таъсирланувчи давом этади. Қўзғатувчи электромагнит майдони таъсири тўхтатилса, аввалги динамик тенглик қайтади.
Ядро резонанси ҳосил қилиш учун кам қийматли таъсирланув чи энергия етарли ҳисобланади.
Спинлар холатини таксимланиши катталиги Е таъсир этувчи магнит майдони қувватига тўғри пропорционал.
Бунда h- Планк доимий катталиги
- гидро магнит нисбати (доимий катталик)
Но - ташқи магнит майдони қуввати.
Е= h эканлигини ҳисобга олсак
Тенглама (4) ядро магнит резонансини асосий тенгламаси сифатида қабул қилинади. Ядор магнит резонансини аниқлаш учун 5мм диаметирли шиша прабилкага (ёки ампула) текширилувчи модданинг 5-10% эритмаси солиб магнит майдонига тушурилади.