弛豫过程 ★
　　1．波兹曼分布
　　核自旋在磁场H中平衡时，处于不同能级的核的数目（又称布局数）服从波兹曼分布，其方程式如下：
　　　　　　n/n＝e＝e
　　n为基态的粒子数，n为激发态的粒子数，k为波兹曼常数。对于原子核来说，由于两能级的能量差很小，因此，两能级的布局数之差很小。
　　以H核为例，若外加磁场强度为1.4092T，温度为300K（27℃）时，两能级氢核数目之比仅为1.0000099，即基态核仅比激发态核多约100万分之10。
　　此外，波兹曼方程式可以说明：H增大，对测定有利。因为H增大，使n/n增大，信噪比增加，灵敏度增加。
　　2．弛豫与饱和
　　所有的吸收光谱都具有共性。样品可以吸收电磁波能量，从低能级跃迁到高能级；同样，样品分子也能从高能级回到低能级，放出该频率的电磁波能量。这两个过程的方向相反。由于波兹曼分布，低能级粒子数多于高能级粒子数，而这两种过程的发生几率是相同的，因此能观察到净吸收。但若要保持电磁波的吸收，必须低能级的粒子数始终多于高能级的粒子数。
　　通常，高能级粒子可以通过自发辐射回到低能级，辐射几率和两个能级能量差△E成正比。对于一般的吸收光谱，如紫外、红外吸收光谱，自发辐射已很有效，能保持低能级粒子数始终大于高能级粒子数。但对于核磁共振波谱，△E很小，自发辐射的几率极低。因此，若要在一段时间内持续检测到共振信号，必须有个过程，它可使高能级的核回到低能级，以保证两能级的布局数差，这个过程就是弛豫过程。它是激发态的核通过非辐射途径损失能量而恢复至基态的过程。
　　由于原子核两个能级的布局数之差很小，若无有效的弛豫过程，高、低能级的布局数很快达到相等，此时不再有共振吸收信号，这种现象叫饱和。扫描时间过长或用强的射频照射时，会出现这种现象而使NMR信号消失。可见，弛豫是保持核磁信号有固有强度必不可少的过程。