分子光譜學
核磁共振波譜
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某些原子核，比如氫原子核，行為就像極其微小的條形磁鐵。把它們放進強磁場，它們便會與磁場對齊，就像指南針與地球磁場對齊一樣。再給它們一個精確調諧的射頻脈衝，它們就會翻轉；當它們弛豫回去時，會發出一段微弱的射頻信號，其確切「音高」取決於每個原子周圍的磁環境。核磁共振波譜就是聆聽這段歌聲，並從中讀出分子的骨架。
核磁共振波譜探測的是磁性原子核——最常見的是氫和碳——在強磁場中如何吸收並重新發出射頻能量。每個核因周圍的電子和原子不同，感受到的局部磁場略有差異，於是在略微偏移的頻率處共振。這些微小的偏移（即化學位移），連同相鄰核彼此分裂對方信號的方式，恰好勾勒出原子之間是如何連接的。
核磁共振是查清一個未知有機分子精細結構最強大的單一工具，它在臨床上的表親（磁共振成像，MRI）也以同樣的原理為身體內部成像。誠實的代價是：它需要相對較多的樣品，以及非常強、非常昂貴的磁體；而讀懂一張複雜的譜圖是一門手藝——數據雖豐富，但若不加仔細解讀，往往並不會自己開口說話。
在乙醇的質子核磁共振中，氫原子分成三組——分別在CH₃、CH₂和OH上——每組都出現在各自的化學位移處，而相鄰的組又把彼此分裂成整齊的小簇峰。僅憑這套圖案，化學家就能一個原子一個原子地把分子重建出來。
每一組原子都唱著自己的音高，從而勾畫出分子的連接方式。
並非每種原子核都能用：只有具備「核自旋」這一性質的核（如¹H和¹³C）才會響應。常見的同位素¹²C和¹⁶O對核磁共振是隱形的，這正是為什麼碳譜要依賴稀有的¹³C，且信號遠比質子譜弱。
又稱
另見