磁共振 （回旋共振除外）其經(jīng)典唯象描述是：原子、電子及核都具有角動量，其磁矩與相應(yīng)的角動量之比稱為磁旋比γ。磁矩M 在磁場B中受到轉(zhuǎn)矩MBsinθ（θ為M與B間夾角）的作用。此轉(zhuǎn)矩使磁矩繞磁場作進(jìn)動運動，進(jìn)動的角頻率ω=γB，ωo稱為拉莫爾頻率。由于阻尼作用，這一進(jìn)動運動會很快衰減掉，即M達(dá)到與B平行，進(jìn)動就停止。但是，若在磁場B的垂直方向再加一高頻磁場b（ω）（角頻率為ω），則b（ω）作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩使M離開B，與阻尼的作用相反。如果高頻磁場的角頻率與磁矩進(jìn)動的拉莫爾（角）頻率相等ω =ωo，則b（ω）的作用最強，磁矩M的進(jìn)動角（M與B角的夾角）也最大。這一現(xiàn)象即為磁共振。

磁共振也可用量子力學(xué)描述：恒定磁場B使磁自旋系統(tǒng)的基態(tài)能級劈裂，劈裂的能級稱為塞曼能級（見塞曼效應(yīng)），當(dāng)自旋量子數(shù)S=1/2時，其裂距墹E=gμBB，g為朗德因子，

為玻爾磁子，e和me為電子的電荷和質(zhì)量。外加垂直于B的高頻磁場b（ω）時，其光量子能量為啚ω。如果等于塞曼能級裂距，啚ω=gμBB=啚γB，即ω=γB（啚=h/2π，h為普朗克常數(shù)），則自旋系統(tǒng)將吸收這能量從低能級狀態(tài)躍遷到高能級狀態(tài)（激發(fā)態(tài)），這稱為磁塞曼能級間的共振躍遷。量子描述的磁共振條件ω=γB，與唯象描述的結(jié)果相同醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

當(dāng)M是順磁體中的原子（離子） 磁矩時，這種磁共振就是順磁共振。當(dāng)M是鐵磁體中的磁化強度（單位體積中的磁矩）時，這種磁共振就是鐵磁共振。當(dāng)M=Mi是亞鐵磁體或反鐵磁體中第i個磁亞點陣的磁化強度時，這種磁共振就是由 i個耦合的磁亞點陣系統(tǒng)產(chǎn)生的亞鐵磁共振或反鐵磁共振。當(dāng)M是物質(zhì)中的核磁矩時，就是核磁共振。這幾種磁共振都是由自旋磁矩產(chǎn)生的，可以統(tǒng)一地用經(jīng)典唯象的旋磁方程dM/dt=γMBsinθ[相應(yīng)的矢量方程為d M/dt=γ（ M×B]來描述。

磁共振

回旋共振 帶電粒子在恒定磁場中產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。設(shè)電荷為q、質(zhì)量為m的帶電粒子在恒定磁場B中運動，其運動速度為v.當(dāng)磁場B與速度v相互垂直時，則帶電粒子會受到磁場產(chǎn)生的洛倫茲力作用，使帶電粒子以速度v繞著磁場B旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角頻率稱為回旋角頻率。如果在垂直B的平面內(nèi)加上高頻電場E（ω）（ω為電場的角頻率），并且ω=ωc，則這帶電粒子將周期性地受到電場 E（ω）的加速作用。因為這與回旋加速器的作用相似，故稱回旋共振。又因為不加高頻電場時，這與抗磁性相類似，故亦稱抗磁共振。當(dāng)v垂直于B時，描述這種共振運動的方程是d（mv）/dt=q（vB），若用量子力學(xué)圖像描述，可以把回旋共振看作是高頻電場引起帶電粒子運動狀態(tài)在磁場中產(chǎn)生的朗道能級間的躍遷，滿足共振躍遷的條件是：

即ω=ωc.

各種固體磁共振在恒定磁場作用下的平衡狀態(tài)，與在恒定磁場和高頻磁場（回旋共振時為高頻電場）同時作用下的平衡狀態(tài)之間，一般存在著固體內(nèi)部自旋（磁矩）系統(tǒng)（回旋共振時為載流子系統(tǒng)）本身及其與點陣系統(tǒng)間的能量轉(zhuǎn)移和重新分布的過程，稱為磁共振弛豫過程，簡稱磁弛豫。在自旋磁共振的情形，磁弛豫包括自旋（磁矩）系統(tǒng)內(nèi)的自旋-自旋（S-S）弛豫和自旋系統(tǒng)與點陣系統(tǒng)間的自旋-點陣（S-L）弛豫。從一種平衡態(tài)到另一種平衡態(tài)的弛豫過程所經(jīng)歷的時間稱為弛豫時間，它是能量轉(zhuǎn)移速率或損耗速率的量度。共振線寬表示能級寬度，弛豫時間表示該能態(tài)壽命。磁共振線寬與磁弛豫過程（時間）有密切的聯(lián)系，按照測不準(zhǔn)原理，能級寬度與能態(tài)壽命的乘積為常數(shù)，即共振線寬與弛豫時間（能量轉(zhuǎn)移速度）成反比。因此，磁共振是研究磁弛豫過程和磁損耗機(jī)制的一種重要方法。