3.1: Спектр етанолу високої роздільної здатності

Спектр етанолу, показаний на рис. 2-1, був отриманий зі ступенем роздільної здатності набагато нижче, ніж зазвичай можливий для комерційних спектрометрів ЯМР. При високій роздільній здатності протонні спектри етилових похідних показують значно більшу кількість ліній - резонанс CH ₂ розщеплюється на чотири основні лінії, а резонанс CH ₃ на три основні лінії. Ще більш висока роздільна здатність, як це можливо з надзвичайно стабільним генератором і високооднорідним магнітним полем показує, що кожна з цих ліній має тонку структуру, як показано на рис. 3-1. Тут ми будемо стосуватися лише розщеплення першого порядку, оскільки пояснення розщеплення вищого порядку досить задіяне.

Механізм, за допомогою якого протони етилової групи виробляють сім основних резонансних ліній, цікавий і важливий для теорій структури, а також структурних визначень. По-перше, можна зробити висновок, що розщеплення ліній CH ₂ і CH ₃ є свідченням хімічно різних видів метилену і метилводню. Однак тонка структура не є явищем хімічного зсуву. Це доведено, спостерігаючи за спектром на двох різних частотах осцилятора (і напруженості поля), в результаті чого основні лінії метилового і метиленового візерунків рухаються ближче один до одного або далі один від одного, тоді як інтервал основної чотири-три картини тонкої структури залишається незмінним, показаний на рис. 3-2 . Тому робимо висновок, що різні лінії не обумовлені хімічно різними воднями серед метиленової та метильної груп відповідно. Такий висновок, звичайно, узгоджується з хімічним досвідом. Показано, що незалежне від поля розщеплення, представлене міжрядковим інтервалом J, виникає внаслідок взаємодії магнітних моментів однієї групи воднів та іншої. Те, як це відбувається, буде проілюстровано за допомогою простого, але експериментально нездійсненного прикладу.