共振原理

核磁共振的原理是原子核在磁场中产生的信号，经过计算机重建处理成像的一种检查方式，人体内的氢质子含量高、分布广，我们可以把它当成一个小的磁体，小磁体的自旋轴分布和排列是杂乱无章的，如果我们把人体置于一个强大的磁场之内，那么这个小磁体它就会按照磁场的方向有规律的排列，这个时候我们再施加一个影响磁场的射频脉冲，同时以射频信号的方式吸收所释放的能量。这个射频信号被接收后，通过计算机进行数据重建，然后转换成图像，这就是我们平时所看到的MRI图像。

氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息：化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这些信息，可以推测质子在碳链上的位置。

核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。

核磁共振根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁

核磁共振（NMR）是一种利用原子核内部的自旋和外部磁场相互作用进行分析的技术。通过对样品施加一个外部磁场，原子核的自旋会沿着磁场方向取向，形成一个原子核磁矩，这个磁矩会与外部磁场相互作用，产生一种能量。当我们对样品施加一个短暂的无线电脉冲，会使得样品中的原子核发生共振，即磁矩的方向发生改变。在短暂脉冲的结束后，原子核会重新回到基态，这时会产生一个电磁波信号，即NMR信号。NMR信号的频率与外部磁场的强度有关，因此可以通过测量不同强度下的信号频率来得到样品中原子核的信息。这种技术可以被广泛应用在化学、物理、生物医学等领域。简单来说，核磁共振原理就是通过对样品施加磁场和无线电脉冲，利用原子核内部的自旋和外部磁场相互作用，来得到样品中原子核的信息。这种技术可用于分析样品的物理、化学性质，对于医学领域也有重要的应用。

是一种氢质子的技术,它可以用计算机的方法检查身体的不同器官组织，再通过一些黑白的图像来反映出来。因为人体最多的原子是氢质子,我们利用这一点就进行了一个氢质子的成像。并不是所有的氢质子都会产生最终的信号,因为有一些杂乱无章的氢质子也有自己的磁场,它们之间的能量就相互抵消了。

是的。原理是利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一线圈在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导，灯泡当然可以点亮了。

1、气流共振原理，有高压、离心、蒸汽、电极等，其中高压式雾化器。2、气流共振原理，实现对水的吸入，并通过弹性连接的钢板与水滴进行共振。3、气流共振原理，引起风振对于高层结构风振是由气流本身的动力特性形成的。在结构正面风速受到障碍减小，逐渐降低，风总要绕过建筑物。

共振就是当声波的频率与物体的固有频率相一致的时候，那么就会发生共振现象啦。不是在生活中，我们经常看到一个人唱歌声音大的连酒杯都炸裂啦嘛

原子核的自旋角动量在外加磁场作用。旋转轴是旋转对称动作据以进行的几何直线，两个旋转轴共振原理是核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动，旋转动作作用于图像时，图像中任一点与旋转轴(线)间的垂直距离要求始终保持恒定。

共振是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中 基底膜的共振，电路的共振等等。一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难。假如引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率过滤掉。共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象。共振在声学中亦称“共鸣”，它指的是物体因共振而发声的现象，如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振”。产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近。从总体上来看，这宇宙的大多数物质是有弹性的，大到行星小到原子，几乎都能以一个或多个固有频率来振动。

　　1、对于桥梁来说，不光是大队人马厚重整齐的脚步能使之断裂，那些看似无物的风儿同样也能对之造成威胁。1940年，美国的全长860米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁，尽管当时的风速还不到设计风速限值的1/3，可是因为这座大桥的实际的抗共振强度没有过关，所以导致事故的发生。每年肆虐于沿海各地的热带风暴，也是借助于共振为虎作伥，才会使得房屋和农作物饱受摧残。 　　因为风除了产生沿着风向的一个风向力外，还会对风区的构筑物产生一个横力，而且风在表面的漩涡在一定条件下产生脱落，从而对构筑物产生一个震动。要是风的横力产生的震动频率和构筑物的固定频率相同或者相近时，就会产生风荷载共振。近几十年来，美国及欧洲等国家和地区还发生了许多起高楼因大风造成的共振而剧烈摇摆的事件。 　　2、共振(resonance）是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语，是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形；这些特定频率称之为共振频率。在共振频率下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。 　　当阻力很小时，共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等，后者是自由振荡时的频率。自然中有许多地方有共振的现象如：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振，电路的共振等。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。

　　驻波 （standing wave） 频率相同、传输方向相反的两种电波，沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压（或电流）相加的点出现波腹，在两者电压（或电流）相减的点形成波节。在波形上，波节和波腹的位置始终是不变的，给人“驻立不动的印象，但它的瞬时值是随时间而改变的。如果这两种波的幅值相等，则波节的幅值为零。　　共振是指机械系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。共振时，激励输入机械系统的能量最大，系统出现明显的振型称为位移共振。　　在机械共振中,常见的激励有直接作用的交变力、支承或地基的振动与旋转件的不平衡惯性力等。共振时的激励频率称为共振频率，近似等于机械系统的固有频率。对于单自由度系统，共振频率只有一个，当对单自由度线性系统作频率扫描激励试验时，其幅频响应图上出现一个共振峰。对于多自由度线性系统，有多个共振频率，激励试验时相应出现多个共振峰。对于非线性系统，共振区出现振幅跳跃现象，共振峰发生明显变形，并可能出现超谐波共振和次谐波共振。共振时激励输入系统的功同阻尼所耗散的功相平衡，共振峰的形状与阻尼密切相关。　　驻波产生条件：　　①传输线终端开断、短连或阻抗不匹配，出现了反射；　　②两种波的频率、传输速度完全相同，但方向相反。　　驻波产生特点：　　①电压和电流不但在时间上相差90°。在空间上也相差90°；　　②平均功率为零，因此不能用来输送电磁能；　　③具有位置不随时间而变化的波腹和波节，波节和相邻波腹之间的距离为λ/2　　④输入阻抗为纯虚数，阻值随传输线长度而变化。

简单的说全球雷暴产生的闪电活动等效于一个电流发生器，向电离层充电维持了全球电流平衡和电离层电位。闪电产生频数很宽的电磁辐射，其低频部份强度很弱，但对于零级波型，即其波长等于地球周长（或其整数倍）时，地球波导作用就像一个共振器，闪电辐射被放大。考虑到地球为球形波导、传播中的损耗以及各向异性的电离层、边界层影响，从波导理论到得谐振频率约为7.8赫兹。来自闪电的7.8赫兹（(这个值的说法很多,7.83/7.5/7.2等),）辐射波被称为“舒曼共振波”。对于理想波导，零级舒曼共振波是一个随高度不变的重直电分量即电离层电位。表征全球闪电活动强度的舒曼共振波和电离层电位线性相关，通常用测量舒曼共振波磁场来表示征全球闪电活动，且可以在地球上任意地方测量，相差不大，当然会有局地影响以及电离层不均匀性等影响，故通常采用月平均值，应用这个原理就可以在一定条件下探测相对区域内的雷电活动情况。举个形象的例子，就像2个音叉，当其中A音叉被外力敲响后就会产生振动并发出一定频率的振动波A1，A1通过空气传播由于频率衰减无法被B音叉接收到。而与A1相同频率的振动波A2通过共鸣箱加强了频率振动了周围的空气，当A2靠近静止的B音叉时，B音叉的共鸣箱就会接收振动波A2，从而产生与A音叉相同频率的振动波A2。可见共鸣箱的作用是巨大的。而此时，原来传播振动的A音叉并未由于静止B音叉的共振而产生衰减，依次轮推，可以有无数的音叉都会通过共振从A音叉获得振动的能量，这些从静止状态到振动状态产生的能量就是共振能。地球就像一个大音叉，舒曼波就像空气中的振动A1和A2，我们人体的生物电场就像小音叉，能量手环就像共鸣箱，当你的生物电场频率通过能量手环共振达到7.8Hz时，你就拥有了普通没有共振的人体无法获得的共振能，所以你的力量、耐力、平衡、柔韧就都得到了大幅的提升。天地间有取之不尽的舒曼波A2（A1仅在原始森林和地核深处传播），人体这个生物电场若能与舒曼波共振，增加共振能，那么起到共鸣箱作用的能量手环就成了是否能够接收共振频率的唯一工具。

共振(resonance）是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语，是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形；这些特定频率称之为共振频率。在共振频率下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。当阻力很小时，共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等，后者是自由振荡时的频率。自然中有许多地方有共振的现象如：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振，电路的共振等。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。中文名共振外文名resonance学 科物理学公 式洛伦兹分布

声波共振原理：物理学中定义，任何一个系统都存在其固有的振动频率，称为固有频率。当系统受到与本身固有的频率相同的强迫振动时，系统振幅可能达到非常大的值。声学中，声波共振是指利用一个与系统固有频率相同的声波，对系统形成激励，从而与系统达到共振，系统结构可能会被破坏。自然中有许多地方有共振的现象如：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振，电路的共振等。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。扩展资料：一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难，我们常研究低范围的系统频率。假如引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率过滤掉。振荡强度是振幅的平方。物理学家一般称这个公式为洛伦兹分布，它在许多有关共振的物理系统中出现。也是一个与振荡器的阻尼有关的系数。阻尼高的系统一般来说有比较宽的共振频率带，共振频率带也称为带宽。参考资料来源：百度百科-共振

同频共振原理指的是那些具有同样频率的东西会共振，也会产生共鸣或走到一起。这是有物理效应所引申而来的，一物理系统在特定频率下，往往会比其他频率更大的振幅做振动，也被人们运用到个人的思想、意识等方面。共振（resonance）是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语，是指一物理系统在特定频率和波长下，比其他频率和波长以更大的振幅做振动的情形。这些特定频率和波长称之为共振频率和共振波长。在共振频率和共振波长下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。当阻力很小时，共振频率和共振波长大约与系统自然频率和自然波长（或称固有频率和固有波长）相等，后者是自由振荡时的频率和波长。共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）和自然波长下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有：天线的波长共振，太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物眼中视锥细胞对光的共振，量子力学里光子跃迁的共振，电路的共振等。

声波共振原理：物理学中定义，任何一个系统都存在其固有的振动频率，称为固有频率。当系统受到与本身固有频率相同的强迫振动时，系统振幅可能达到非常大的值。声学中，声波共振是指利用一个与系统固有频率相同的声波，对系统形成激励，从而与系统达到共振，系统结构可能会被破坏。共振在声学中亦称“共鸣”，它指的是物体因共振而发声的现象，比如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振”。扩展资料声波共振的应用：1、共振吸声材料：当吸声材料和结构的自振频率与声波频率一致时，声波激发吸声材料和结构产生振动，从而消耗声能。共振吸声材料主要有薄板共振结构、亥姆霍兹共振吸声器、穿孔板吸声结构和宽带吸声结构等。2、乐器：钢琴、二胡等乐器利用共振现象使其成为共鸣箱，将弦声传送出去，以提高音响效果。3、声波共振武器：军事上，利用次声波来模拟人体肌肉、内脏器官的固有频率，能够引起肌肉及内脏的共振，使人体的五脏六腑破裂，最终导致死亡。参考资料来源：百度百科-共振现象参考资料来源：百度百科-声波

这个系统中存在两种能量的周期性转化，重力势能与动能的不断转化，使这个系统保持一个很高的能量值，这个实验说明了能量守恒定理。1、共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语，是指一物理系统在特定频率和波长下，比其他频率和波长以更大的振幅做振动的情形；这些特定频率和波长称之为共振频率和共振波长。2、在共振频率和共振波长下，很小的周期振动便可产生很大的振动，因为系统储存了动能。当阻力很小时，共振频率和共振波长大约与系统自然频率和自然波长（或称固有频率和固有波长）相等，后者是自由振荡时的频率和波长。3、共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）和自然波长下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有：天线的波长共振，太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物眼中视锥细胞对光的共振，量子力学里光子跃迁的共振，电路的共振等。4、共振是十分普遍的自然现象，几乎在物理学的各个分支学科和许多交叉学科中以及工程技术的各个领域中都可以观察到它，都要应用到它。例如桥梁、码头等各种建筑，飞机、汽车、轮船、发动机等机器设备的设计、制造、安装中，为使建筑结构安全工作和机器能正常运转，都必需考虑到防止共振问题。

共振的原理共振可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一，在某种程度上甚至可以说共振就没有世界。共振现象在生活中也被广泛应用，荡秋千暂且不论，看的电视，上的网络，甚至是眼睛看到的一切事物，都是根据共振原理而接受信号的。共振的原理是大部分事物都是由分子组成的，每种分子都有固有频率，当某种能量接近它的固有频率时，它将更容易释放或吸收能量，带来的效果就是振动效果的放大。因此，共振也是同一物理系统在其自然的振动频率下趋于从周围环境吸收更多能量，从而产生振动的现象。这些特定频率称之为“共振频率”。2. 共振的现象自然中有许多地方有共振的现象如：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振，电路的共振等。

磁共振是一种物理现象，是一种利用磁场和射频波对物质进行成像的技术。磁共振成像技术是现代医学中常用的一种诊断方法，可以对人体的内部组织和器官进行非侵入性的成像。简单来说，磁共振成像是利用磁场和射频波对人体内部进行扫描，通过探测人体内部的磁性信号来制作出人体内部的图像。在扫描时，人体放入一个强磁场中，然后通过加入一个变化的射频场，使人体内的原子核发出信号，这些信号经过处理后就可以生成图像。具体来说，人体内部的原子核（如氢原子核）都带有自旋，就像地球在自转一样。当人体放入强磁场中时，原子核的自旋会沿着磁场方向排列。当加入一个变化的射频场时，原子核的自旋就会发生共振，即自旋方向发生改变。这时，原子核会发出一个信号，这个信号可以被探测器检测到并记录下来。通过对这些信号的处理和分析，就可以制作出人体内部的图像。总之，磁共振成像技术利用了原子核自旋的共振现象，通过探测原子核发出的信号来制作出人体内部的图像，从而对人体进行非侵入性的成像诊断。

核磁共振是利用组织中的水分子成像，并不会破坏身体内的细胞。核磁共振成像（MRI）检查已经成为一种常见的影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术，不会对人体健康有影响，但六类人群不适宜进行核磁共振检查即：安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。不能把监护仪器、抢救器材等带进核磁共振检查室。另外，怀孕不到3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。

共三个。水平两个：永磁铁，稳恒磁场，促进能级分类；线圈，调制磁场，寻找共振信号。竖直一个：电磁场，能级跃迁

目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）。磁铁用来产生磁场，主要有三种：永久磁铁，磁场强度14000G，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz。频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。70年代中期出现了脉冲傅里叶核磁共振仪，它的出现使13C核磁共振的研究得以迅速开展。

应该是某两个档位轻微脱档造成空滤盒子跟着振动造成的。空滤盒子减振垫弄好了，基本不出现。低级失误没关系。厂家装聋作哑令人愤怒。

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收ΔE的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核 吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振。机械共振是外加力的频率与机械系统的固有频率一致时所产生的振动。核磁共振伴随着能量的改变，核的跃迁。机械共振表现在振动频率的改变。

核磁共振的原理核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有：1h、11b、13c、17o、19f、31p由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号.

什么是共振？我们可以利用共振原理做些什么？ 共振（resonance） 共振是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。 自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。 一些共振的例子比如有：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中 基底膜的共振，电路的共振等等。一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难。 假如引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率过滤掉。共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体，当一个发生振动时，引起另一个物体振动的现象。共振在声学中亦称“共鸣”，它指的是物体因共振而发声的现象，如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，另一个也会发声。 在电学中，振荡电路的共振现象称为“谐振”。产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近。 从总体上来看，这宇宙的大多数物质是有弹性的，大到行星小到原子，几乎都能以一个或多个固有频率来振动。共振不仅在物理学上运用频率非常高，而且，共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一，所以在某种程度上甚至可以这么说，是共振产生了宇宙和世间万物，没有共振就没有世界。 我们都知道，宇宙是在一次剧烈的大爆炸后产生的。而促使这次大爆炸产生的根本原因之一，便是共振。 当宇宙还处于浑沌的奇点时，里面就开始产生了振荡。最初的时候，这种荡振是非常微弱的。 渐渐地，振荡的频率越来越高、越来越强，并引起了共振。最后，在共振和膨胀的共同作用下，导致了一阵惊天动地的轰然巨响，宇宙在瞬间急剧膨胀、扩张，然后，就产生了日月星辰，于是，在地球上便有了日月经天、江河行地，也有了植物蓬勃葳蕤、动物飞翔腾跃。 共振不仅创造出了宏观的宇宙，而且，微观物质世界的产生，也与共振有着密不可分的干系。从电磁波谱看，微观世界中的原子核、电子、光子等物质运动的能量都是以波动的形式传递的。 宇宙诞生初期的化学元素，也可以说是通过共振合成和产生的。有一些粒子微小到简直无法想象，但它们可以在共振的作用之下，在100万亿分之一秒的瞬间，互相结合起来，于是新的化学元素便产生了。 因为宇宙中这些粒子的生成与共振有着如此密切的关系，所以粒子物理学家经常把粒子称为“共振体”。既然共振是宇宙间一切物质运动的一种普遍规律，人及其它的生物也是宇宙间的物质，当然共振也是普遍存在于这些生命中了。 人除了呼吸、心跳、血液循环等都有其固有频率外，人的大脑进行思维活动时产生的脑电波也会发生共振现象。类似的共振现象在其它动物身上也同样普遍地存在着。 我们喉咙间发出的每个颤动，都是因为与空气产生了共振，才形成了一个个音节，构成一句句语言，才能使我们能够用这些语言来表达我们的情感和进行社会交往。许多动物身上还存在着其它一些形式的共振现象。 炎热的午间，蝉儿发出的“知了、知了”声；宁静的夜晚，蟋蟀发出的“叽—嘶”声；还有不知疲倦的大肚子蝈蝈的鸣叫声，尽管这些昆虫的声调大不相同，但其中的共同之处都是借助了共振的原理，都是靠摩擦身体的某一部位与空气产生共鸣而发声。除了昆虫之外，鸟类也是巧妙地运用着共振来演奏生命之曲的大师，它们运用共振所发出的圆润婉转的鸣叫声，是自然界生命大合唱中最为优美的声部和旋律。 因此，可以这么说，如果没有共振，世界将会失去多少天籁、大地将会变得多么死寂！其实更为重要的是，共振能充当地球生物的保护神。我们知道，紫外线是太阳发出的一种射线，它们如果大举入侵地球，人类及各种生物势必遭受极大的危害，因为过量的紫外线会使生物的机能遭到严重的破坏。 不过不用担心，我们有大气层中的臭氧层，是它们借助于共振的威力，阻止了紫外线的长驱直入。当紫外线经过大气层时，臭氧层的振动频率恰恰能与紫外线产生共振，因而就使这种振动吸收了大部分的紫外线。 所以，共振能使大气中的臭氧层变得如防晒油一样，保证我们不至于被射线的伤害。另外，共振还能使地球维持在适当的温度，给地球生命创造出一个冷热适宜的生长环境。 因为虽然经过臭氧层的堵截围追，但仍有少部分紫外线能够成功地突破层层防线，到达地球表面。这部分紫外线经过地球吸收后，能量减少，变为红外线，扩散回大气中。 而红外线的热量，又恰好能和二氧化碳产生共振，然后被“挽留”在大气层中，使大气层保有一定温度，让万物在温暖和煦的环境中孕育成长。俗话说万物生长靠太阳，其实也可以这么说：万物生长靠共振。 因为我们所熟知的植物的光合作用，亦是叶绿素与某些可见光共振，才能吸收阳光，产生氧气与养分。所以没有共振，植物便不能生长，人类和许多动物也就因此会失去了食物的来源。 也就是说，没。 磁共振的原理 固体在恒定磁场和高频交变电磁场的共同作用下，在某一频率附近产生对高频电磁场的共振吸收现象。 在恒定外磁场作用下固体发生磁化，固体中的元磁矩均要绕外磁场进动。由于存在阻尼，这种进动很快衰减掉。 但若在垂直于外磁场的方向上加一高频电磁场，当其频率与进动频率一致时，就会从交变电磁场中吸收能量以维持其进动，固体对入射的高频电磁场能量在上述频率处产生一个共振吸收峰。若产生磁共振的磁矩是顺磁体中的原子（或离子）磁矩，则称为顺磁共振；若磁矩是原子核的自旋磁矩，则称为核磁共振。 若磁矩为铁磁体中的电子自旋磁矩，则称为铁磁共振。核磁矩比电子磁矩约小3个数量级，故核磁共振的频率和灵敏度比顺磁共振低得多；同理，弱磁物质的磁共振灵敏度又比强磁物质低。 从量子力学观点看，在外磁场作用下电子和原子核的磁矩是空间量子化的，相应地具有离散能级。当外加高频电磁场的能量子hv等于能级间距时，电子或原子核就从高频电磁场吸收能量，使之从低能级跃迁到高能级，从而在共振频率处形成吸收峰。 利用顺磁共振可研究分子结构及晶体中缺陷的电子结构等。核磁共振谱不仅与物质的化学元素有关，而且还受原子周围的化学环境的影响，故核磁共振已成为研究固体结构、化学键和相变过程的重要手段。 核磁共振成像技术与超声和X射线成像技术一样已普遍应用于医疗检查。铁磁共振是研究铁磁体中的动态过程和测量磁性参量的重要方法。 什么是共振？为什么会出现此类情况？原理又是什么？（希望有图解） 一般来说，物体在振动时，有它自己一定的频率，如敲击音叉，他只会发出同一种音调（音调由频率决定）的声音。 如果给物体施加力，这个力每隔一段时间变一次方向（这种里通常有另一个正在振动的物体产生）。这个力方向改变的频率与物体的频率如果相同就可以恰好使物体在每次震动时加速，从而振幅越来越大，如果力的频率与物体的固有频率不同，则会使物体有时加速有时减速，从而不会获得较大振幅，无哦们平时所说的共振就是当频率较接近时，原先不动的物体因气体固体液体等介质传递力而发生振动。 你应该注意到这样一种现象吧，就是用绳吊着一个东西，用手轻轻摆动绳，使物体的振幅越来越大，这时你手晃动的频率基本与物体一致，因此振幅越来越大，而如果手晃得过快或过慢，物体的振幅就不会那么大，这就是共振。 共振是什么原理 共振是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有：乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中 基底膜的共振，电路的共振等等。 一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难。假如引起振动的频率比较复杂的话（比如是一个冲击或者是一个宽频振动）一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其它频率过滤掉。 物理共振的原理是什么？要详细点的 物体的固有频率相同时，产生共振 核磁共振的原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号. 核磁共振技术的原理 核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象.通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术. 并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋.原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂.在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级.这种过程就是核磁共振. 核磁共振技术的历史 1930年代，物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转.这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识.由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖. 1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识.为此他们两人获得了1950年度诺贝尔物理学奖. 人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途，化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响，发展出了核磁共振谱，用于解析分子结构，随着时间的推移，核磁共振谱技术不断发展，从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图，核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强，进入1990年代以后，人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术，使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能. 另一方面，医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构，在这一理论基础上1969年，纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来，在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术（MRI），并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像.劳特伯尔之后，MRI技术日趋成熟，应用范围日益广泛，成为一项常规的医学检测手段，广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和诊断.2003年，保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖. 核磁共振的原理 核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动. 根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比.将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动.进动具有能量也具有一定的频率. 原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的. 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级.当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化.这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础. 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的.根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力.因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号. 核磁共振的应用 NMR技术 异丙苯的1H-NMR谱图 参见核磁共振谱 NMR技术即核磁共振谱技术，是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术.对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”.目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱. 对于孤立原子核而言，同一种原子核在同样强。

1、核磁共振是目前临床上常用的一种影像学检查方法，核磁共振在很多疾病的诊断中具有重要的价值。2、核磁共振成像的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的吸收器收录，经电子计算机处理，获得图像就是称为核磁共振成像。核磁共振尤其适用于中枢神经系统和脊髓疾病的检查，尤其是对颅内肿瘤的定性，核磁共振还适用于腹部实质性器官病变的检查，也适用于心脏病变的检查，在骨关节系统疾病以及全身肌肉软组织系统病变的检查中也具有重要的价值。

ＣＴ扫描仪可以用于对人体的全身扫描，而核磁共振扫描仪则主要用于对人体的软组织的扫描。通过这两种仪器，医生可以获得详细的三维的人体剖面图象，清楚地看到人体组织中的细微的变化，为科学的诊断提供有力的证据。ＣＴ扫描仪和核磁共振扫描仪的外形十分相似，它们所获得的三维图像也很相似，但是应该指出这两种仪器的成像原理确是完全不同的。ＣＴ扫描仪的原理相对比较简单，它是利用不同密度的人体组织对Ｘ射线有着不同的吸收率的原理而设计的。大家都知道Ｘ射线是一种波长很短的电磁波，它沿着直线传播，由于它的能量很高，所以它可以穿透人体的所有组织。由于人体不同组织的密度不同，所以它们对Ｘ射线的吸收率也各不相同。如果用平行的或者是向外成一定角度发散的Ｘ射线穿越人体，然后对感光胶片进行曝光，这样就可以清楚地看见人体的骨肋和一些软组织的分布情况。这就是最常用的Ｘ射线透视的基本原理。Ｘ射线透视是在二十世纪初期所发明的，它的发明为医学的诊断提供了一个极为重要的信息来源。但是遗憾的是Ｘ射线透视所得到的是一个平面图形，由于人体组织的重叠会引起对Ｘ射线吸收的互相叠加的作用，所以在Ｘ射线透视的照片上很多的细节是看不到的。为了了解一些三维的细节，就必须从不同的角度进行Ｘ射线透视，而要想获得人体的三维图象则是不可能的。为了获得人体组织的细节，为了获得人体组织的三维图象，这只有依靠于现代的ＣＴ扫描仪和核磁共振扫描仪了。ＣＴ扫描仪是１９７１年由洪斯非尔德(Hounsfield)发明的，洪斯非尔德并因此而获得１９７９年的诺贝尔奖。ＣＴ扫描仪和Ｘ射线透视有很多相同的地方，但是也有很多不同的地方。相同的是它们都是以人体组织中不同密度的器官对Ｘ射线有着不同的吸收率作为仪器设计的基本原理。它们所用的射线源可以是波阵面为平面的Ｘ射线面源，也可以是波阵面是球面发散的Ｘ射线点源。而它们之间不同的地方是：１）Ｘ射线透视的接收装置是一张胶片，而ＣＴ扫描仪所使用的则是一组园弧形的电子接收装置，这种装置一般是由用准直器分隔开的晶体所构成。这个电子接收装置正好位于Ｘ射线源的正对面。２）Ｘ射线透视工作时它的射线源和胶片均处在固定的位置上，而ＣＴ扫描在工作时不但所扫描的人体会在扫描仪的园孔内来回移动，而且Ｘ射线源和电子接收装置也会在ＣＴ扫描仪的园环上高速地旋转。在ＣＴ扫描仪上这两个方向上的运动都有精密的编码器来监察。３）这两个仪器的最后一个不同点就是Ｘ射线透视不需要进行计算机处理，而ＣＴ扫描仪则需要使用计算机对图象进行较为复杂的计算和处理，从而来形成三维的人体组织的详细图象。为了对ＣＴ扫描仪的原理有进一步的了解，有必要要对Ｘ射线透视的透射吸收有所了解。如果一种材料的吸收系数为 ，则Ｘ射线在材料中经过一定的路程 后，该材料对Ｘ射线的透射率则为 。当Ｘ胶片或者接收器的平面平行于Ｘ射线的发射平面时，则Ｘ射线经过人体各部分的吸收以后，在胶片上各个点上的透射率的分布就是：(1)透射率和Ｘ射线的源强度的乘积就是Ｘ射线到达感光胶片或者接收器时的能量。假设Ｘ射线的波阵面是一个平面，Ｘ射线的原有的强度为 ，考虑到在接收器上的背景噪声为 ，如果将介质的吸收系数进行离散处理， 为介质中每一个离散点的长度，则最后落在接收器上相应的点上的辐射强度为：(2)考虑到Ｘ射线的散射和其它因素，这个公式经过简单的变换有：(3)注意当Ｘ射线为发散形传播时，我们还要注意Ｘ射线的自身强度在传播中也将不断衰减。Ｘ射线的自身强度和Ｘ射线传播的距离的平方成反比。从上面的公式看，Ｘ射线在经过吸收系数不同的结构以后，所产生的信息可以形成一个线性方程组。ＣＴ扫描仪一般还可以用于同位素辐射的成像。当人体器官中积聚了半衰期很短的同位素时，同位素的衰变会发射出 射线。这时如果不考虑人体的吸收，则ＣＴ扫描仪的接收器中某一个点所以获得的辐射为：(4)式中 是同位素的空间分布函数。而接收器所获得的图像则是空间分布函数在一个方向上的投影。上面的公式3和4说明ＣＴ扫描仪和同位素成像都是典型的坐标函数投影的问题。在坐标函数投影的过程中，三维的图像信息将被压缩到一个二维图象中去，而一维的图像信息则会被压缩到一个一维图象中去。通过个别的一维或者二维图象的有限信息，是不可能重新恢复它所包含的二维或者三维信息的。但是如果对同一个二维或者三维结构的不同方向进行多次的曝光，我们则有可能通过多个一维或者二维图象来完全恢复原来的三维结构的所有信息。实际上ＣＴ扫描仪是通过Ｘ射线源不断地从不同的位置对一个个人体的二维剖面进行投影，从而在一个不断转动的弧形的一维或者二维接收器上成像，从而形成多个对同一剖面的一维或者二维的投影图象。通过这些图象的信息，就可以恢复该剖面的二维形态，构成一个个的人体剖面的图象。在正电子辐射扫描仪(positron emission tomograh) 中也使用了同样的原理。这时利用在人体中注射放射性的物质，这些物质会根据人体中各个器官的特性进行一定的分布。这样这些放射性的物体会发射出光子，这些光子的集中程度和放射性物质的集中程度是相同的。当接收到这些光子以后，可以根据投影逆变换的原理来了解人体中各个器官的有关情况。坐标和坐标函数的投影问题是一个非常简单的问题，这里就不作介绍了。然而坐标和坐标函数的逆投影变换问题确是比较复杂和困难的课题。前者是现今照相精密测量和航空大地测量的基础，后者则是很多医学成像仪器的基础。照相精密测量和航空大地测量的计算公式不是本文介绍的内容，这里主要介绍坐标函数的逆投影变换问题。这个逆变换的问题一般有四种不同的求解方法：１）简单的反投影方法；２）积分方程的方法；３）傅立叶变换的方法；和４）级数展开的方法。为了简洁起见，这里主要介绍第一和第三种方法。其中第三种方法是目前医学成像中最常用的方法。反投影方法十分简单，它的基础就是假定在图像中任何有贡献的像点沿着投影方向的贡献是完全相同的。取最简单的情况，如果有一个２Ｘ２的平面图像，它们的每一个像点的强度为：２，３和４，５。则它们在Ｘ方向的投影为５和９，在Ｙ方向的投影为６和８。在进行反投影时，首先将Ｘ方向的投影值进行均匀分配，这样获得的每一个像点的强度为２。５，２。５和４。５，４。５。这时再加上在Ｙ方向上的投影的贡献，这样获得的每一个像点的强度为５。５，６。５和７。５，８。５。由于我们将多次的投影进行了重复的分配，所以我们要对每一个像点的强度减去掉一个数值Ｎ，这个值为 ，这里 是在逆变换中所利用的投影的总数目， 是每一个投影中的总的函数强度值， 是图像中像点的总数目。这里的例子中 ，，， ，减去这个值以后，所有得出像点的强度分别为２，３和４，５，和原来图像中各个像点的强度值完全相同。然而这种方法的局限性也是十分明显的。１）当投影数增加时，图像上的每一个像元并不能很好地和投影迈步上的像元完全一一对应；２）这种强度贡献相同的假设使得反投影方法具有去高补充低的倾向，原来清晰的形体所获得的图像则是模糊和不清晰的。因此这种方法已经很少使用。现在比较广泛使用的是其它几种逆变换的方法。而其中傅立叶方法则是一种最为重要并且最广泛应用的方法。傅立叶方法的原理是利用每个投影的频率分布来合成出原来图象的频率分布，具体的方法是这样的：假设原有的图像是一个二维的图像 ，将图像沿着方向 进行投影，则投影的一维函数为：(5)如果坐标旋转一个角度 ，旋转后的坐标用 来表示，则新的投影的函数为：(6)这时对投影进行频率分析，它的傅立叶变换为：(7)注意上面的函数是一维函数，但是它同样是一个二维函数的一个部分。这个二维函数就是原来图象的傅立叶变换，或者称维原来图像的频率分布：(8)更确切地说，图象 的一维的沿角度 上的投影函数 的傅立叶变换 正是二维函数 的傅立叶变换 在 的轴线上的值（该轴线和原来的Ｘ轴线的角度为 ）。这个重要的结果就是有名的中心剖面理论(Kak and Slaney,1988) 。根据这个理论，通过投影来求解二维函数 的必要充分条件是求得在 和 范围内的所有投影值。有了这些投影以后，通过傅立叶变换可以求出原函数的傅立叶面上的所有值，当然在傅立叶面上所获得的值的密度很高。经过傅立叶反变换这样一个一一对应的映射就可以求出原来函数的分布。这个结论也可以很容易地推广到三维图像的情况中去，只要有足够多的三维形体的投影，就可以求得原来的三维图像。这个理论是ＣＴ扫描仪和很多成像仪器的设计基础。ＣＴ扫描仪的设计中还有很多其它的设计要点，限于篇幅，在本文中就不再介绍了。核磁共振扫描仪是在二十世纪八十年代发明的。尽管核磁共振扫描仪和ＣＴ扫描仪的外形以及它们所获得的人体的三维图象非常相似，但是核磁共振扫描仪的基本原理和ＣＴ扫描仪的则完全不同。核磁共振扫描仪的主体是一个稳定的磁场，这个磁场的方向和人体在仪器中运动的方向相同。早期的核磁共振扫描仪有的使用笨重的永磁体来获得这个稳定的磁场，这种永磁体十分笨重，而且制造的成本也很高。但是永磁体不需要使用能源，所以运行比较便宜。后来这种磁体由大型直流线圈所代替，这种直流线圈成本较低，但是它的运行费用很高，需要大量的电能，而且它所产生的磁场的强度较小。不过现在这些都已经为超导线圈所代替，使用超导线圈有这样的好处，当在超导线圈中激发电流以后，就不再需要电流的供应。一种典型的超导线圈的结构包括了６个主线圈，和２个直径更大一些的线圈，这两个线圈的作用是使所形成的磁场在工作区间内更加平直，补偿磁场的弯曲现象。超导线圈一般是用包在铜皮内的铌钛合金(niobium titanium alloy)构成的。这种超导体的超导温度是低于１２Ｋ。为了使电流密度提高，温度还要低一些。所以需要使用液态的氦或氮来进行致冷，一般线圈是浸在液态的氦中的，这时的温度是４。３Ｋ。除了低温以外，超导体内的电流也不能超过一定的极限值，同时超导体上的磁场的值也要足够的低。为此在具体的设计中，要求很高。如果不能达到这些设计要求，在一部分线路中就会产生电阻，引起温度的上升。这个温度的上升又会引起周围的超导体离开超导的工作范围，产生更多的电阻，从而产生更多的热量。这个过程是一个不稳定的，它会导致磁能量的消失和液态氦的蒸发。为了保证液态氦的温度，减少热量的损失，在液态氦的容器外还有两层辐射屏蔽层，它们的温度分别是１５Ｋ和６０Ｋ。这些屏蔽层是用热传导率低的细长的杆件支撑的，所以在运输的时候，需要特别的细心。从长期的运行来看，总是有热量进入液态氦，同时超导体也并不是真正的零电阻，所以线圈中的电流会逐渐地降低，从而使磁场的强度降低。所以在一定的时候，必须对磁体进行重新的激发。在具体的超导电路中，正常的情况超导线圈是一个封闭的电路，但是在需要激发的时候，其中一部分线路经过加热断开，使线圈和外部的电源直接连接，增加线圈中的电流量。这是一个很缓慢的过程，这是因为电压等于电感和电流变化率的乘积。由于线圈的电感很大，所以一个适当的电压的条件下，需要很长的时间才能够使电流增大。如果利用铌锡合金(niobium tin wire)作为超导体，它的临界温度是１８Ｋ，所以可以不使用亚太氦。磁场强度的单位是高斯 ，一般核磁共振扫描仪的磁场强度为一千到二万高斯左右。除了这个主磁场的线圈以外，在核磁共振扫描仪的主体之中还有一些用于克服主磁场在边缘区域的不均匀性的填充磁场线圈 和一个使主磁场产生强度梯度的梯度线圈 。这些梯度线圈的作用，我们将在下边在进行详细的介绍。一般梯度磁场的强度数值大概是主磁场强度数值的百分之一。核磁共振扫描仪的原理比较复杂，我们的讨论必须从原子核中的质子的自旋说起。比如说最简单的原子核氢核中一共有一个质子和一个中子，其中质子带有一个单位的正电荷，中子则不带电荷。由于原子核的自旋，所以会因为带电的质子的原因而在其周围产生一个微小的磁场。或者说每一个原子就相当于一个独立的磁矩。不过这个磁矩所形成的磁场的能量很小，人们几乎感觉不到。同时由于各个原子的自旋的方向有着随机的特性，所以它们各自的磁矩所形成的磁场会互相抵消，总的效果正好为零。但是由于有这种微小磁矩的存在，它们会对原子核邻近空间的磁场作出一定的反映。正是这种反映形成了核磁共振扫描仪的成像基础。在外界没有磁场的情况下，人体中的氢原子核的微小磁场是随机分布的，因此不存在磁化的问题。但是当外界存在一个稳定的磁场的时候，大多数的原子核的微小磁矩就会顺着外界的磁场的方向进行整齐的排列，比如当人体处在核磁共振扫描仪之中的时候，人体中的氢原子核的微小磁场就会顺着主磁场的方向排列，这时我们就说这些磁矩被磁化了。在核磁共振扫描仪中，主磁场的强度为 ，通常将这个磁场的方向记为是 轴的方向，而将 轴的方向记为指向竖直向上的方向。人体组织的磁化的强度一般用 来表示，这个磁化强度值一般很小，在通常的情况下这个值也是测定不出来的。但是在它们被磁化以后，如果把它们的磁矩的方向诱发到和主磁场 的方向不同的时候，这些小的磁矩就会处于一中高能量的不稳定的状态，它们会迅速地释放能量，回到低能量的稳定的状态，在这个过程中，磁矩的存在就有可能会被测定出来。为了测定这个微小的磁场 的存在，在核磁共振扫描仪的 平面上，还有第二个外部的磁场 。这个磁场是通过在这个方向上的一个或者多个线圈而形成的。这个线圈可以同时用于激发这些微小的磁矩并且接收由于这些微小的磁矩 的方向的变化所产生的感应，严格地说是核磁方向变化在 平面上的投影所产生的感应。在实际测量工作的时候，这一线圈的激发过程每一次仅仅需要很短的时间，大约是几十个毫秒。为了激发一定的原子所形成的磁矩，在这个线圈中，必须输入具有一定频率的微小脉冲。这个脉冲的频率和主磁场的磁场强度 成正比，和所要测量的原子核的电磁特性相关。对于人体检查中常用的氢原子核来说，这个频率的数值为：(9)式中 称为磁旋系数。对于不同的原子核，这个系数的数值是不相同的。磁场 的变化频率必须正好等于这个频率的数值，如果频率不等，则不能改变这种原子的核磁矩指向的方向。同时这个频率的信号必须要有一定的停留时间，使得磁矩的方向正好转过９０度，或者１８０度。如果这个时间超过了１８０度，磁矩也不能再继续增加能量，方向也不能继续地改变。简要地说：为了要使人体组织的分子氢核中的微小磁场能够旋转到 轴的方向上，这个外部的磁场第一一定要出现在 平面上，第二它必须在这个平面上以上式所计算的频率不停地旋转，第三这个磁场的持续时间要正好等于一定的数值。在这个附加磁场的作用下，人体中的氢核的微小磁场 将随着这个磁场 的旋转而成螺旋型的曲线不停地翻转，最后完全转到 平面上，和 轴线相重合。这时在这个小线圈中所需要的微波脉冲就叫做 脉冲。如果这个脉冲再延长一倍，那么人体中的微小磁场会继续转动，最后转到 轴线的方向。这个较长的脉冲叫做 脉冲。现在核磁共振扫描仪在成像时所使用的就是这两种微波脉冲。人体组织的分子中的微小磁场在这种附加磁场的激化下能量增加，从而处于不稳定的高能量的状态。当人体组织的分子中的微小磁场旋转到 轴或者 轴线的方向以后，它所处在的状态是不稳定的。这时将这个附加的具有特定的频率的变化的磁场 关闭的话，那么人体组织分子中的微小磁场就会慢慢地沿着螺旋型的曲线旋转到主磁场的方向上。在这个微小磁场旋转的过程中它的能量会不断减少，同时释放出附加的能量。这时如果利用激化磁场 的电感线圈接收的话，线圈内就会产生出一个与该人体组织分子所处位置上的磁场强度相关的一定的频率的小的脉冲。这种空间位置和脉冲频率之间的关系可以简单地表示为：(10)式中 是在接收脉冲信号时可能附加的梯度磁场。在核磁共振中主磁场是在 轴方向， ，梯度磁场是一个张量，有９各分量，但是一般只使用其中三个梯度方向分量中的一个或多个，即： 。这个公式和前面的公式(9)是核磁共振成像的基础。在测量中，磁场强度相同的面上各个点上所发出的脉冲均具有相同的频率。所以核磁共振的一种成像方法和前面所说的投影方法是相同的。我们在观察中可以分别采用不同的磁场梯度，这样对所测的量是人体中的氢核的分布在不同的方向上投影的值。具体将所测量的脉冲进行傅立叶变换，这时在频率谱上的强度值就相当于在不同的方向上所有等磁场强度面上的核子频谱的能量的总和。在核磁共振中我们还可以对人体中某一个特定的区域进行测量，这时我们通过调整梯度场的三个分量，使得该特定区域具有一个特定范围的磁场强度。当我们在引进激化磁场时，可以使激发这一磁场的变化变化脉冲具有的频率宽度很窄，这样仅仅能够激化这一特定的区域内的核子的磁场。这样在这个磁场去掉以后，所接收的脉冲信号就仅仅是这一小的区域中的氢核分布所产生的。另外还有一种区域局部测量的方法是在测量核子辐射时在其它区域采用交变的梯度磁场，这样除了在指定的区域内测量值是稳定的外，其它区域的测量值的强度均会上下摆动，这样在脉冲接收以后可以利用电的方法比较信号的稳定性，去掉频率不断变化的信息，仅仅保留频率恒定的指定区域的信息。实际上现代核磁共振扫描仪进行人体扫描所采用的一般是一种二维傅立叶变换的方法。利用这种方法可以快速地对人体的剖面进行成像，具有很高的效率。二维傅立叶变换的方法除了引进了磁场强度的空间梯度以外，还引进了磁场强度的时间梯度的变化。具体的方法是这样的：１）在激化磁场时同时引进 轴的梯度磁场，使得在的 方向限制核磁信息产生的范围；２）当激化磁场关闭以后，在第一个小时段 内首先引进在 方向上的时间域内的磁场梯度的变化。这样的磁场梯度相当于频率的不同。不同的频率的脉冲经过时间 的积分后就在核子磁场中引进了在 轴方向上的相位差别，这就是相位的编码。注意这种相位编码要在测量中重复进行，使得 次的相位变化值均匀地分布于 度到 度之间；３）经过了这一时段 后， 方向上的磁场梯度马上关闭，线圈开始接收脉冲信号，与此同时仪器在 方向上引进了空间上的磁场梯度，一直到时间 为止。在这一时段，由于空间上的磁场梯度在 方向上引进了频率的编码。所以核磁共振仪器所记录的感应信号不但有频率编码，而且有行为编码。所测量的脉冲信号要进行第一次傅立叶变换，获得在该相位编码时的频率强度分布。由于在这一时段 内，同时有了在 两个方向上的相位和频率的编码。重复步骤２）和３）获得 个不同相位编码的频率强度分布的曲线，最后要对所获得的在平面上分布的数值在其相位轴的方向上分别进行多次的傅立叶变换，这样核磁共振就可以获得完整的二维强度分布的图象。当然如同其它测量一样，有时要多次对同一个量进行重复测量，进行平均以减少误差的贡献。这种二维成像的方法同样可以推广到三维的情况，这时在步骤２）时应该在 轴的方向上引进另一个梯度磁场，同时在这个方向上也要相应地改变梯度的数值，以获得三维的频率投影值。最后再在 轴的方向作一系列的傅立叶变换，求得强度的三维分布。应该指出人体内各个器官中的氢核的分布是不同的，它们大量地分布在人体中软组织和液体之中，所以比较ＣＴ扫描仪来说核磁共振更实用于对人体软组织的成像。在人体的骨骼之中，基本上不存在氢核，所以它不能了解骨骼之中的详细情况。核磁共振是一种十分重要的测量方法，它不但可以用于对氢核的测量，也可以应用于对其它核子如碳，磷，钠，钾等等核子的探测。它不但可以用于医学成像，也可以用于材料科学，地质探矿等等其它的领域。当用于对水资源和石油资源的探测时，可以把地球磁场当作主磁场，在地面上用一个大的线圈产生附加的磁场。同时用这个线圈对地层中的水或者油中的氢核的磁场响应进行探测。核磁共振是一项十分重要的高新技术，上面介绍的仅仅是它的最基本的原理和方法。在结束这篇文章的时候也要提一下ＣＴ扫描的方法在地质测量的应用。地震波在不同的介质中有着不同的传播速度和吸收特性，当地球上某一个点发生地震时，通过在地面上的不同点进行测量，就可以获得在地层中的一定区域在一定方向上的投影。如果能够获得很多的地震在地表各个点的影响，就获得了和ＣＴ扫描所获得信息相似的数据。通过这些数据，同样可以通过傅立叶变换和反变换来获得地层内的密度分布和结构分布。地震波包括纵波和横波两个部分，其中的横波很难通过液体和气体的结构，所以利用这种方法也可以用于测量油气田以及地下水的调查工作。

没法解释就是量子力学效应为什么一定要用经典理论去理解量子理论？

当流体 (如水或油等)饱和到岩样的孔隙内后，流体分子会受到孔隙固体表面的作用力，该作用力的大小取决于孔隙 (孔隙大小、孔隙形态)、矿物 (矿物成分、矿物表面性质)和流体 (流体类型、流体黏度)等因素。对饱和流体(水或油)的岩样进行核磁共振t2测量时，得到的t2弛豫时间长短取决于流体分子受到孔隙固体表面作用力的强弱，因此t2弛豫时间的长短是孔隙(孔隙大小、孔隙形态)、矿物 (矿物成分、矿物表面性质)和流体(流体类型、流体黏度)等因素的综合反映，利用岩样内流体的核磁共振t2弛豫时间的长短及其分布特征，可对岩样孔隙内流体的赋存状态进行分析。当流体受到孔隙固体表面的作用力很强时(如微小孔隙内的流体或较大孔隙内与固体表面紧密相接触的流体)，流体的t2弛豫时间很短，流体处于束缚或不可动状态，称为束缚流体或不可动流体。反之，当流体受到孔隙固体表面的作用力较弱时(如较大孔隙内与固体表面不是紧密相接触的流体)，流体的t2弛豫时间较长，流体处于自由或可动状态，称为自由流体或可动流体。t2弛豫时间可以用下面的计算公式来表示：低渗透油藏渗流机理及应用式中：ρ——储层及流体的物性； ——岩石的比表面积，指单位质量岩石所具有的总面积，m2/g，其中，s为岩石外部及内部孔隙的总面积，v为岩石的总质量。综上所述，利用核磁共振t2谱可对岩样孔隙内流体的赋存状态进行分析，可对岩样内的可动流体和可动油进行分析，饱和地层水或模拟地层水状态下岩样的核磁共振t2谱可用于可动流体的分析，同理，饱和油束缚水状态下的油相t2谱可用于可动油的分析。由于t2弛豫时间的长短取决于孔隙 (孔隙大小、孔隙形态)、矿物 (矿物成分、矿物表面性质)和流体 (流体类型、流体黏度)等因素，因此岩样内可动流体和可动油含量的高低就是孔隙大小、孔隙形态、矿物成分、矿物表面性质等多种因素的综合反映。又由于孔隙大小、孔隙形态、矿物成分、矿物表面性质等是与储层质量好差和开发潜力高低密切相关的，因此，可动流体和可动油是储层评价尤其是低渗透储层评价中的两个重要参数，目前已经在低渗透油气储层质量好差和开发潜力高低的前期评价研究工作中得到广泛应用。另外，根据可动流体和可动油的油层物理含义，这两项参数也可用于油、气储层的储量和可采储量的计算，可动流体百分数是初始含油饱和度(油层)或初始含气饱和度(气层)的上限，同理，可动油百分数是油层驱油效率的上限。核磁共振可动流体饱和度是一个完全来自于实验的概念。下面就用实验来说明这个概念。图3.12 是一块完全饱和水的低渗透岩样及其经过高速离心甩干后的核磁共振弛豫时间谱。横坐标表示弛豫时间，纵坐标表示岩心不同弛豫时间组分占有的份额。较大孔隙对应的弛豫时间较长，较小孔隙对应的弛豫时间较短，弛豫时间谱也就是t2谱在油层物理上的含义为岩心中不同大小的孔隙占总孔隙的比例，从弛豫时间谱中可以得到丰富的油层物理信息。图3.12 低渗透油田岩心的弛豫时间谱可以看到，岩样经过离心后，长弛豫部分曲线掉了下来，而短弛豫部分几乎没有改变。我们知道，岩样经过高速离心后，仍滞留在岩样内部的水是由于毛细管力的作用而滞留的；饱和在岩样内较为宽阔的孔隙中的水，由于毛细管力作用小而被甩出了样品。从前面我们已经知道了弛豫时间与孔隙比表面 ÷的关系，可以看出，弛豫时间谱上短弛豫部分就是岩样中饱和在具有较大比表面 ÷的孔隙中的水，这一部分的水由于受到较大的毛细管力束缚作用成为不可动的流体，是不参与渗流流动的。从这样的实验我们就可以把岩样内所有孔隙划分为可流动孔隙体积与不可流动孔隙体积。对于低渗透样品，我们还可以观察到，并非所有长弛豫时间部分都是可动流体，因为低渗透样品具有较大的孔喉比，有些孔隙虽然大，但与外界连通的喉道小，其中的流体同样也是不能流动的。

1、核磁共振是目前临床上常用的一种影像学检查方法，核磁共振在很多疾病的诊断中具有重要的价值。2、核磁共振成像的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的吸收器收录，经电子计算机处理，获得图像就是称为核磁共振成像。核磁共振尤其适用于中枢神经系统和脊髓疾病的检查，尤其是对颅内肿瘤的定性，核磁共振还适用于腹部实质性器官病变的检查，也适用于心脏病变的检查，在骨关节系统疾病以及全身肌肉软组织系统病变的检查中也具有重要的价值。