Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi
Temel NMR Teknikleri > Kimyasal kayma

Dönen bir yük dönmesiyle orantılı olarak manyetik momentum kazanır, bunun sonucunda manyetik bir alan oluşturur. Dışarıdan bir manyetik alanın varlığında iki spin durumu gerçekleşir (her bir nukleus için 1/2 spin): bir spin yukarı diğer spin aşağı yönlüdür, biri manyetik alanı beslerken diğeri ona zıt yönlüdür. Manyetik alanın gücü arttıkça bu iki spin arasındaki enerji farkı artar. Ancak, bu iki spin arasındaki fark çok küçüktür ve güçlü bir NMR mıknatısına (1-20T) ihtiyaç duyulur. Spesifik çekirdek serisinin tam spin hali enerjisi ile numune ışıması ilgili serinin düşük enerji halinden yüksek enerji haline geçişi ile heycanlanmasına sebep olur.
Manyetik alanın kuvveti tarafından oluşturulan iki spin arasındaki enerji farkı atom çekirdeklerinin manyetik momentumuyla orantılıdır. Bütün protonlar aynı manyetic momentuma sahip olsalar bile, aynı frekans değerinde resonant sinyaller vermezler. Bu fark atom çekirdeklerinin farklı elektronik çevrelerle etkileşiminden doğar.   Harici manyetik alanın uygulanması üzerine, bu elektronlar alana tepki olarak hareket eder ve daha güçlü uygulanan alana karşı durmak için yerel manyetik alanlar oluşturur. Yani bu lokal alan protonları uygulanan manyetik alandan korur. Bu yüzden de rezonansın başarılması(rf enerjisinin emilmesi) için manyetik alanın yükselmesi şarttır. Bu artışlar çok küçüktür ve genellikle her milyon da ppm'dir.  Örneğin bir ladehit protonu Ca'ya kaydırılırsa, hidrokarbonların zirvesine oranla 10ppm olur çünkü  elektron çeken grup elektronun yoğunluğunu azaltır. 2.3487T ile 2.3488 T arasındaki fark yaklaşım 42ppm'dir.Hatta ve hatta spektrometre magnetik alanı kaydırarak işlemi gerçekleştirebileceğine karşın genelde NMR sinyalini belirtmek için bir frekans cetveli kullanılır. Yani 100 MHz referans frekansı(rf) için 42 ppm, 4200 Hz' tir.
Ancak konumu verilen farklı NMR sinyalleri dışarıdan etki eden manyetik alanın kuvvetine ve referans frekansına bağlıdır, bu sinyaller genellikle referans sinyal ile ilişkili olarak rapor edilir. Ek olarak,  NMR sinyallerinin dağılımı alana bağlı olduğu için bu frekanslar spektrometre frekansı tarafından ayrılır. Ancak hertz megahertz tarafından bölündüğü için, sonuç çok küçük olur ve milyon ile çarpılır.  Çıkan bu sonuç kimyasal kayma olarak adlandırılan bir yer belirleyici verir.  Böyle küçük frekans farklılıkları tespit etmek için uygulanan manyetik alan örnek hacmi boyunca sabit olmalıdır. Yüksek çözünürlüklü NMR spektrometreleri birkaç santimetre küplük bir hacme milyar (ppb) başına parça manyetik alan homojenliği ayarlamak için ışık kullanılabilir. Genel olarak protonlar için kimyasal kayma tahmin edilebilir çünkü kaymalardaha önce basit perdeleme etkisi kullanılarak belirlenir ama ağır çekirdekler için kimyasal kaymalar daha güçlü başka faktörler tarafından etkilenir (paramanyetik vb.)
Paramanyetik NMR spektroskopisinde ölçümler paramanyetik numuneler üzerinde yapılmaktadır. Paramanyetizma çok farklı kimyasal kaymalar meydana getirir 1H NMR spektroskopisi olarak, kimyasal kayma aralığı 500 ppm'e kadar yayılabilir.
Moleküller oda sıcaklığında oldukları için üç metil proton NMR deneyi sırasında ortalaması hesaplanır. Bu protonlar dejenere olurlar ve aynı kimyasal kayma da bir zirve formu alırlar.
Bu zirvelerin şekli ve alanı indikatörlerin kimyasal yapısıyla aynıdır. Yukarıdaki ethanol'ün proton spektrumu örneğinde CH3  zirvesi OH zirvesinden üç kat daha fazla alana sahiptir. Benzer şekilde CH2 zirvesi OH zirvesinin iki katıdır ama CH3'ün 2/3 katıdır.
Yazılımlar optimal gevşeme koşullarında zirvelerin sinyal yoğunluğunu analiz etmeye izin verir. Sinyal yoğunluğunun analizi integral ile sağlanır. Analizci zirveyi integrallemek zorundadır onun yüksekliğini ölçemez çünkü zirve aynı zamanda bir genişliğe sahiptir. Zirvenin boyutu onun yüksekliğine değil alanına bağlıdır. Ancak bulunan diğer çekirdekler veya proton sayısı belirtilmelidir çünkü tek boyuttaki NMR deneylerinde yoğunlukla orantılıdır. Daha ayrıntılı deneylerde, örneğin, genellikle Karbon-13 NMR spektrumlarını almak için kullanılan deneyler de sinyallerin integrali çekirdeğinin gevşeme hızına, skaler ve dipolar eşleme sabitlerine bağlıdır. Çoğu zaman, bu faktörler iyi bilinmemektedir, bu nedenle NMR sinyalin integralinin daha karmaşık NMR deneylerinde yorumlanması zordur.