kernmagnetische resonantie

(Nuclear Magnetic Resonance, nmr) De kernen van veel atomen, waaronder met name waterstof (H), hebben een klein magnetisch moment. Wanneer men een stof zoals water (H₂O) in een uitwendig magnetisch veld plaatst, kan volgens de kwantummechanica iedere kern ten opzichte van de veldrichting slechts twee oriëntaties, mee of tegen, innemen die iets in energie verschillen. Vlak na de Tweede Wereldoorlog realiseerden de Amerikaanse onderzoekers Bloch en Purcell met hun medewerkers (onder wie de Nederlander Nicolaas Bloembergen) de kernmagnetische resonantie: de absorptie van radiofrequente straling die een gegeven type kern in het veld van de ene oriëntatie in de andere doet 'omklappen'.
De nmr is een prachtig voorbeeld van zuiver fysisch onderzoek dat - totaal onverwacht voor de ontdekkers - in de loop der jaren een enorm toepassingsgebied heeft gevonden, van de structuurbepaling van complexe moleculen in de (bio)scheikunde tot de afbeelding van de organen van patiënten in een ziekenhuis (zie ook MRI scan).
Het eerste resultaat dat in deze richting wees, was de ontdekking van de zogeheten 'chemische verschuiving'; de constatering dat de resonantieconditie (de sterkte van het magneetveld, waarbij een kern door de opvallende radio frequente straling omklapt) varieert met de positie van de desbetreffende kern in een veelatomig molecuul.