Das NMR Phänomen

N M R (Nuclear Magnetic Resonance) ist ein Phänomen, das beobachtet wird, wenn man Kerne gewisser Atome in ein statisches Magnetfeld platziert und diese dann zusätzlich einem zweiten, oszillierenden Magnetfeld aussetzt.

Während eine ganze Reihe von Isotopen der verschiedenen Elemente dieses Phänomen zeigen, besitzen es andere wiederum nicht: Das hängt davon ab, ob die betrachteten Atomkerne eine Eigenschaft besitzen, die man Kernspin (I) nennt.

Ist dies der Fall, so können sich, vereinfacht gesagt, die Kernspins dieser Atomkerne (wie aus quantenchemischen Ableitungen gezeigt werden kann) im homogenen Magnetfeld in bestimmte und der Anzahl nach definierte Richtungen orientieren (Quantelung des Kernspins).

Diesen Positionen sind unterschiedliche diskrete Energiewerte zugeordnet. Die Umorientierung der Kernspins zwischen diesen Niveaus, durch Aufnahme elektromagnetischer Energie, bezeichnet man als Kernspinresonanz (engl. nuclear magnetic resonance: NMR), sie verknüpft Kernspin und Magnetfeldstärke mit der Energie (E), aus der direkt die Resonanzfrequenz (ν) abgeleitet werden kann:

H Magnetfeldstärke p Kernspin E Energie h Planck’sches Wirkungsquantum ν Frequenz