طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته (NMR)
به انگلیسی یک پدیده فیزیکی بر اساس مکانیک کوانتومی است. که اطلاعات بسیار ارزشمندی را در خصوص ساختار یک ترکیب بدست میدهد زیرا به طور مستقیم، هسته اتم کربن ۱۳ را در «C−13NMR» مورد بررسی قرار میدهد یا اینکه در رزونانس مغناطیسی هسته پروتون، هسته اتم هیدروژن پیوندی مورد بررسی قرار میگیرد. رزونانس مغناطیس هسته به خاصیتی موسوم به «اسپین هسته» (Nuclear Spin) وابسته است.
در حضور یک میدان مغناطیسی ِ قوی، انرژی هسته های قوی عناصر مشخصی به علت خواص مغناطیسی این ذرات به دو یا چند تراز کوانتیده شکافته میشوند. الکترون ها نیز به طریقی مشابه هسته عمل میکنند. انتقالات میان ترازهای انرژیِ القاشدهٔ مغناطیسیِ حاصل میتواند با جذب تابش مغناطیسی با بسامد مناسب انجام شود. درست شبیه انتقالات الکترونی که با جذب تابش فرابنفش یا مرئی صورت میپذیرد. اختلاف انرژی بین ترازهای کوانتومی مغناطیسی برای هستههای اتمی به مقداری است که با تابش در گسترهای از ۰٫۱ تا ۱۰۰MHz مطابقت دارد. طیفبینی NMR هم به منظور کارهای کمّی و هم به منظور شناسایی کیفی مولکول ها مورد استفاده قرار میگیرد. هر چند که قدرت اصلی این دستگاه در شناسایی کیفی ترکیبات آلی و زیستی بسیار پیچیدهاست.
اصول طیف سنجی NMR
به طور کلی در روش آنالیز NMRنمونه در یک میدان مغناطیسی قوی خارجی قرار می گیرد. انرژی هسته عناصر مشخص به علت خواص مغناطیسی که دارند، به حداقل دو یا چند تراز کوانتیده شکافته می شود. الکترون ها نیز همانند هسته عمل می کنند. یعنی بین ترازهای الکترونی انتقالاتی صورت میگیرد. درست مانند انتقالات الکترونی که در نتیجه جذب تابش فرابنفش یا مرئی اتفاق می افتد. در حالت عادی اختلاف انرژی بین ترازهای اسپین هسته صفر است. ولی در صورتی که اتم ها در معرض میدان مغناطیسی خارجی قوی قرار بگیرند، حالت تبهگن سیستم کم می شود. (در فیزیک اگر دو (یا چند) حالت فیزیکی وجود داشته باشند که سطح انرژی آنها یکسان باشد به آنها حالتهای چندگانه یا تبهگن میگویند.) حال اگر میدان ناپدید شود، اتم تشدید کرده و تابش هایی را از خود نشر می کند که به آن تشدید مغناطیس هسته می گویند.این سیگنال ها در بخش آشکار ساز دستگاه NMRشناسایی و اندازه گیری میشوند. برای شناسایی کمی و کیفی ساختمان یک مولکول و گروه های عاملی منحصر به فرد آن، می توان این تشدید را ارزیابی کرد.