1. 核磁共振光譜nuclear magnetic resonance spectroscopy的理論背景。
2. 一個原子由「原子核」與圍繞包覆原子核的「電子」所構成，原子核由「質子protons」和「中子neutrons」所構成，質子帶「正電」、中子是「中性的」。
3. 一個原子核，擁有「奇數」的質子或中子(或者二者都是奇數)，就會「自旋spin」，而且也會「有磁性magnetically active」。
4. 符合以上要求的最小原子核是「氫/1H」，另外「碳13/13C」、「氧17/17O」、「氟19/19F」和「磷31/31P」也符合以上要求。(阿拉伯數字指質子+中子)
5. 這些原子核的活動情形，彷彿以一個軸為中心旋轉，因此它們有「角動量子數angular momentum」。(旋轉角動量子數，用來說明一個物體的自轉方向，順時鐘方向或逆時鐘方向，這會影響磁性，也會影響能量大小)
6. 因為原子核是帶正電荷，自轉運動讓原子看起來就像一個小磁鐵。
7. 根據量子運動機制的基本原則，當一個能夠自轉的原子核，被放在一個大磁場，原子核量化的能階(注)，是依據它的旋轉方向來定義的，而旋轉方向又會受到外在磁場的影響而變化。
(注：原子核的能量，像階梯那樣，有高有低，所以稱為能階；而且每一階的高度，都是固定的，這就稱為量化。)
8. 在原子核的旋轉量子數都是「1/2」的時候，例如「氫/1H」或「碳13/13C」，有二種可能的旋轉方向；順著外加磁場旋轉(順磁性)，或違逆外加磁場的方向以相反方向旋轉(逆磁性)。
9. 原子核的「順磁性」，是稍微比「逆磁性」來得容易一些；也因此這二種軸線的方向，可說明原子核的能量差異。因此，順著外在磁場旋轉這類分子，數量通常會稍微大於，與違逆外在磁場相反方向旋轉的分子數。
10. 很明顯地，觀察這二種狀態的轉換，將會得到許多資訊，了解各種分子的原子核所處的環境。
11. 我們可透過提供恰當頻率的電磁能量，誘使原子核從低能量的自旋，進入高能量的自旋階段；誘使原子核改變的頻率，通常剛好介於高能量與低能量旋轉能階之間；當高能量的原子核下降到低能量的階段，這種頻率的電磁能量就消失。(翻譯改寫自Mary Anne Fox, James K. Whitesell的《Organic Chemistry》)
徐弘毅：
1. 一個原子核，擁有「奇數」的質子或中子(或者二者都是奇數)，就會「自旋spin」，而且也會「有磁性magnetically active」。以上說法不太正確。
2. 原子核的每一個質子或中子都會自旋，但是，在偶數的狀態下，每個質子或中子的自旋方向，都會有一個相反方向的質子或中子，與它們相對應，以取得系統最低能量、最大平衡，讓整個原子核系統保持中性。
3. 一個原子核，擁有「奇數」的質子或中子(或者二者都是奇數)，那麼不論怎麼調整，都會有1個質子或中子，沒有相反方向的質子或中子來與它取得平衡，所以，那單獨的1個質子或中子的磁性，就會釋放出來，讓原子核外的我們感覺到，它的自旋、磁性。
4. 為什麼外加磁場的電磁波可以改變能階？
5. 電磁波，是一種量子，意思是，能量本質上是一顆有質量、體積的東西，但是因為它跑得太快、太小，所以被認為不是個東西，是一種比較虛幻的、無形的力量。
6. 電磁波不僅是像原子那樣的能量物質，它不斷往前移動的時候展現二種特性，有時看起來是電、有時看起來是磁。
7. 當我們說，原子核有磁性，意思就是原子核正在扔出類似電磁波那種量子，如果我們又把這種量子灌注回去，會發生什麼事情呢？
8. 當然就是害原子核的能量太多，這就是為什麼加入電磁輻射之後，原子核會從低能階的自旋，變成高能階。
9. 剛接觸電磁波的時候，原子核自己是處在低能階，旋轉的磁場方向，受到外在磁場牽引，表現出順磁性，這是慣性；
10. 但是，等到原子核吃下太多能量，需要消耗掉的時候，原子核的磁場旋轉方向，就會與外在磁場相反，也就是逆磁性；
11. 原子核的運動與外在力量做對，依據牛頓定律，作用力就會等於反作用力，原子核就可以透過逆磁性運動，把外力反彈出去，再加上摩擦等因素，讓能量以熱能流失，原子核因此又回到低能階狀態。
12. 高能階的原子核，必須以逆磁性運動，來解決過多能量的問題，主因所有物質都追求最低能量、最穩定的狀態，必須把多餘的能量排除，原子核才不會瓦解。
13. 再解釋一點，外加磁場的能量，灌注到低能階的原子核，一開始雖然沒有改變原子核的順磁性，但是應該會加速它的旋轉；
14. 任何一種分子、原子運動變得活潑，需要的空間就變大，意思就是，順磁性的原子核轉得愈來愈快，連帶使得它的「引力範圍」與其它原子核的「引力範圍」，擦撞機率增加，擦撞的次數不斷累積出來的力量，造成原子核的旋轉方向改變，從順磁性變成逆磁性。
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