1965年 --- 傅立叶变换谱学诞生
1970s --- 固体核磁、二维核磁、固体 魔角旋转技术（材料学）、核磁成像等
NMR — 概述
历史
1991年 --- Nobel Price（R.R.Ernst） 高分辨核磁共振分光法，成为有机物鉴定 和结构测定的重要手段。
NMR — 概述
NMR — 概述
象陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振 研究的主要对象。
原子核的磁矩
原子核当作自旋运动时,电荷也围绕着旋转 轴旋转,产生循环电流,也就会产生磁场，常 用核磁矩µ表示：
μ=γP γ －磁旋比：核磁矩与核的自
旋角动量的比值。 P 角动量
核磁共振 – 能级分裂
无外磁场时—核自旋取向
任意
有外磁场时—核自旋取向数（量子力学理论）２I + 1
2002 年的诺贝尔化学奖之一半授予了Kurt Wüthrich 博士,以表彰他在应用核磁共振技 术获得生物大分子三维结构方面所做出的卓 越贡献。
http :/ / www. mol. biol. ethz. ch/ wuthrich/ people/ kw/ cv2en. html
The Nobel Prize in Chemistry 2002
NMR — 原理
自旋核在磁场中的行为 化学位移及影响因素 自旋偶合及自旋裂分
原理—自旋核在磁场中的行为
核的自旋 核磁共振 弛豫过程
原子核的磁性质
原子核是带电的粒子，大多数原子核都围绕某个轴自 身做旋转运动称自旋运动。有机械旋转，就有角动量 产生。方向服从右手螺旋定则,与自旋轴重合.
原子的自旋情况可以用自旋量子数（I）表征,自旋 量子数（I）不为零的核都具有磁矩
biological macromolecules"
John B. Fenn
1/4 of the prize
USA
Virginia Commonwealth University Richmond, VA, USA
Koichi Tanaka
1/4 of the prize Japan Shimadzu Corp. Kyoto, Japan
b. 1938
NMR — 概述
诺贝尔获奖者的贡献
2003年10月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布， 2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国化学家-{zh-tw: 保罗·劳特伯;zh-cn:保罗·劳特布尔}-（Paul C. Lauterbur）和英国物理学家彼得·曼斯菲尔德（Peter Mansfield），以表彰他们在医学诊断和研究领域内所 使用的核磁共振成像技术领域的突破性成就。
将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命 性的医学诊断工具。极大地推动了医学、神经生理学和认知 神经科学的迅速发展。
NMR — 概述
核磁共振成像的“核”指的是
氢原子核，因为人体的约70%是
由水组成的，NMRI即依赖水中
氢原子。当把物体放置在磁场中，
用适当的电磁波照射它，使之共
振，然后分析它释放的电磁波，
"for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules"
"for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of
每一个自旋取向代表原子核的某一特定能级，用磁
量子数m = I, I-1, … , -I，
例如: 氢核（I=1/2），两种取向（两个能级）：
原子核的自旋 (表9-1)
自旋角动量：
h 2
I(I 1)
I：自旋量子数 h：普朗克常数
质量数 原子序数 偶数 偶数 偶数 奇数 奇数 奇数或偶数
自旋量子数I 0 1，2，3…. 1/2；3/2；5/2….
核的自旋
1． I=0 的原子核 O (16)；C（12）；S（22）等 无自旋，没有磁矩，不产生共振吸收。
2． I=1 或 I >１的原子核 I=1 ：2H，14N I=3/2： 11B，35Cl，79Br，81Br I=5/2：17O，127I
这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电 荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少。
核的自旋
3．I＝1/2的原子核： 1H，13C，19F，31P 原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并
就可以得知构成这一物体的原子
核的位置和种类，据此可以绘制
成物体内部的精确立体图像。通
过一个磁共振成像扫描人类大脑
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
获得的一个连续切片的动画，由
头顶开始，一直到基部。
人脑纵切面的核磁共振成像
NMR — 概述
历史
1946年 --- Bloch (Stanford U.) & Purcell (Harvard U.) 观察到核磁共振现象
b. 1917
b. 1959
Kurt Wüthrich
1/2 of the prize
Switzerland
Eidgenössische Technische Hochschule (Swiss Federal Institute of Technology) Zurich, Switzerland; The Scripps Research Institute La Jolla, CA, USA
第八章-核磁共振波谱法
NMR — 概述
核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging)， 是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance，简称NMR ）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同 的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得 知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体 内部的结构图像。
1948年 --- 建立核磁弛豫理论 1950年 --- 发现化学位移和偶合现象
NMR — 概述
历史
1951年 --- Arnold 发现乙醇的核磁 共振信号3组峰
1952年 --- Nobel Price ( 物理）
NMR — 概述
1956年 --- Varian公司第一台高分辨 核磁共振波谱仪