低(di)場核磁(ci)共(gong)振(zhen)是原子核的磁(ci)矩(ju)受恒定磁(ci)場(chang)和(he)相(xiang)應頻(pin)率(lv)的射(she)頻磁(ci)場(chang)同時作用，且(qie)滿(man)足(zu)壹(yi)定條(tiao)件時在它們的磁(ci)能(neng)級(ji)之(zhi)間所發(fa)生(sheng)的共(gong)振(zhen)吸收現(xian)象。具體而言(yan)，樣品中(zhong)的自(zi)旋(xuan)不為(wei)零(ling)的原子核，它們的磁(ci)矩(ju)在靜磁(ci)場(chang)中(zhong)會(hui)發(fa)生(sheng)能級(ji)分裂。若用射(she)頻電(dian)磁(ci)波(bo)（Radio Frequency，RF）照射(she)樣品，當(dang)電(dian)磁(ci)波(bo)的能(neng)量(liang)等於能(neng)級分裂的差值時，低(di)能(neng)級的原子核會吸(xi)收(shou)能量(liang)發(fa)生(sheng)能級(ji)躍遷，產(chan)生(sheng)共(gong)振(zhen)吸收信號。而(er)壹(yi)旦恢(hui)復原狀(zhuang)，原子核又(you)會(hui)把多(duo)余的能(neng)量(liang)釋放出(chu)來(lai)，同時狀(zhuang)態發(fa)生(sheng)變化(hua)。因此，它是壹(yi)種利(li)用(yong)原子核在磁(ci)場(chang)中(zhong)的能(neng)量(liang)和(he)狀(zhuang)態變化(hua)來獲(huo)得(de)關(guan)於核（及其(qi)相(xiang)關(guan)物(wu)質(zhi)）信息的技(ji)術。

物(wu)質(zhi)單(dan)位(wei)體積(ji)中(zhong)所有原子核磁(ci)矩(ju)的矢(shi)量(liang)和(he)稱為(wei)原子核的磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)矢量(liang) M0。無(wu)外(wai)磁(ci)場(chang)作用時，由(you)於熱(re)運(yun)動，自旋(xuan)核系(xi)統中各個(ge)核磁(ci)矩(ju)的空間取(qu)向雜(za)亂無(wu)章(zhang)，M0=0。有外(wai)磁(ci)場(chang) B0（沿z 軸(zhou)方(fang)向(xiang)）時，磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)矢量(liang)沿外(wai)磁(ci)場(chang)方(fang)向(xiang)。若(ruo)在垂(chui)直於磁(ci)場(chang) B0（90°）方(fang)向(xiang)施加射(she)頻場(chang)，磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)矢量(liang)將偏離 z 軸(zhou)方(fang)向(xiang)（偏離時稱(cheng) M0 為(wei) M）；壹(yi)旦射(she)頻脈(mai)沖(chong)場(chang)作用停止，自旋(xuan)核系(xi)統自動由不平(ping)衡(heng)態恢復(fu)到平(ping)衡(heng)態，並釋(shi)放從(cong)射(she)頻磁(ci)場(chang)中(zhong)吸(xi)收的能(neng)量(liang)。

NMR 中的弛(chi)豫(yu)按(an)其(qi)機制的不同分為(wei)兩類(lei)：壹(yi)類是(shi)在 RF 場(chang)關(guan)斷後，自旋(xuan)核和(he)周(zhou)圍晶格互(hu)相(xiang)傳遞(di)能(neng)量(liang)，使粒(li)子(zi)的狀(zhuang)態呈玻(bo)耳茲曼(man)（Boltzmann）分布，稱為(wei)縱向(xiang)(Gitudinal relaxation)弛(chi)豫(yu)，又(you)叫 T1 弛(chi)豫(yu)。由(you)於這個(ge)過程是(shi)氫核與周(zhou)圍物(wu)質(zhi)進行(xing)熱交(jiao)換(huan)，最後(hou)到達熱(re)平(ping)衡(heng)，故(gu)又(you)稱(cheng)為(wei)熱馳(chi)豫(yu)或自(zi)旋(xuan)-晶格馳(chi)豫(yu)。磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)矢量(liang) M 在 90°RF 脈(mai)沖(chong)停止照射(she)後，在 z 軸(zhou)方(fang)向(xiang)恢(hui)復(fu)到(dao)原來最大值的 63％時所(suo)需時間(jian)叫縱(zong)向(xiang)馳豫(yu)時間(jian)。

對(dui)於T2弛(chi)豫(yu)過程，樣品中(zhong)磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)矢量(liang)的水平(ping)分量(liang)衰減(jian)到(dao)零(ling)，這種衰減(jian)來自於鄰(lin)核局部(bu)場(chang)及靜磁(ci)場(chang)的不均(jun)勻(yun)性引(yin)起(qi)的散(san)相(xiang)。根據(ju)拉(la)莫(mo)爾(er)（Larmor）進動，自旋(xuan)核的角(jiao)動量(liang)（磁(ci)矩(ju)）繞主(zhu)磁(ci)場(chang)B0做(zuo)旋(xuan)進，但(dan)樣品（自(zi)旋(xuan)核系(xi)統）中各個(ge)自(zi)旋(xuan)核旋(xuan)進的頻(pin)率(lv)（角頻(pin)率）不會(hui)壹(yi)致。這是因為(wei)每(mei)個(ge)自(zi)旋(xuan)核相(xiang)當(dang)於壹(yi)個(ge)小磁(ci)體(ti)，自(zi)旋(xuan)核之間(jian)必然(ran)存(cun)在磁(ci)相(xiang)互作用，其(qi)作用結果使核磁(ci)矩(ju)從(cong)聚焦(jiao)的方(fang)向(xiang)上(shang)分散開來，這種分散導(dao)致M在xy平(ping)面(mian)的投影(ying)從最大值衰(shuai)減(jian)到(dao)零(ling)。

馳(chi)豫(yu)過程和(he)馳豫(yu)時間(jian)所(suo)具有的這些(xie)含(han)義和(he)特征(zheng)，使它成(cheng)為(wei)NMR技(ji)術分析(xi)中的重(zhong)要(yao)參(can)數。了(le)解 T1、T2的本(ben)質(zhi)及它們受外(wai)界的影(ying)響是掌握(wo) NMR 理(li)論應用(yong)的重(zhong)要(yao)的物(wu)理(li)依(yi)據(ju)和(he)基礎。對(dui)於 T1 弛(chi)豫(yu)過程，樣品中(zhong)的自(zi)旋(xuan)核與晶格以(yi)熱(re)輻射(she)的形(xing)式(shi)相(xiang)互作用。顯然(ran)，所(suo)研究(jiu)的對(dui)象(xiang)必須是物(wu)質(zhi)中(zhong)的自(zi)旋(xuan)核，即(ji)自旋(xuan)不為(wei)零(ling)的核，而到(dao)目前為(wei)止壹(yi)般是針對(dui)物(wu)質(zhi)樣品中(zhong)的氫(qing)核。這是由含(han)氫物(wu)質(zhi)的旋(xuan)磁(ci)比(bi)、天(tian)然(ran)含(han)量(liang)和(he)賦(fu)存(cun)狀(zhuang)態決定的，例(li)如在巖石骨(gu)架(jia)和(he)孔隙(xi)流(liu)體中(zhong)，幾(ji)種豐(feng)度(du)大的自(zi)旋(xuan)不為(wei)零(ling)的核素是(shi) 1H、23Na、35Cl，後(hou)兩種(zhong)現(xian)在還(hai)不能(neng)測(ce)定，只(zhi)有 1H 的豐(feng)度(du)大，磁(ci)性(xing)強(qiang)，容(rong)易(yi)測(ce)定。油(you)井勘(kan)探(tan)儲(chu)層中大量(liang)的水和(he)烴(ting)（油(you)、氣）即(ji)如此。又(you)如(ru)生(sheng)物(wu)組(zu)織或器(qi)官(guan)內(nei)水的成(cheng)份占(zhan) 70%[2]，所以(yi)在其(qi)成(cheng)像和(he)波譜(pu)分析(xi)中都(dou)是(shi)將(jiang) 1H 作為(wei)研究(jiu)對(dui)象(xiang)。