電子順磁共振波譜儀的原理

   物質組成的基本單位是分子，分子是由原子構成，原子是由原子核和電子組成。在多數情況下，電子在分子（或原子）軌道中是配對的，由于它們處于同一軌道中，且自旋方向相反，所以，這類化合物是逆磁性物質。但是，有許多化合物的分子軌道或原子軌道中存在著未配對的電子。這類含未成對電子的物質就是EPR研究的對象。
　　含有未成對電子的物質，在沒有外磁場作用時，這些未成對電子的取向是隨機的，它們處于相同的能量狀態；當它們受到外磁場作用時，發生能級分裂，稱為齊曼（Zee—man）分裂，能級分裂的大小與磁場強度成正比。此時，如果在垂直于磁場B的方向上施加頻率為v的電磁波，當磁場強度和電磁波頻率滿足下式：
　　hv=gβB （1）
　　則樣品中處于上下兩能級的電子發生受激躍遷，其凈結果是有一部分低能級中的電子吸收電磁波能量躍遷到高能級中。這就是電子順磁共振現象。式（1）稱為EPR共振條件式，式中h是普朗克常數，g稱為g因子， 是波爾磁子。由受激躍遷產生的吸收信號經電子學系統處理可得到EPR吸收譜線，EPR譜呈現了譜線及其強度隨磁場變化的關系。通常，現代EPR波譜儀記錄的是吸收信號的一次微分線形。即一次微分譜線。