■ dochodzi do wzbudzenia spinowego - zmianie ulega kierunek wektora precesji i jądro przechodzi ze stanu o niższej energii do stanu o energii wyższej
W zależności od natężenia i czasu trwania impulsu elektromagnetycznego zjawiska te zachodzą z różnym nasileniem. Z punktu widzenia obrazowania MR szczególnie ważne są dwie sytuacje:
S impuls RF 90° powodujący obrót wektora magnetyzacji o 90° i całkowity zanik składowej podłużnej, Ml = 0.
■S impuls RF 180° powodujący zmianę zwrotu magnetyzacji podłużnej bez zmiany jej wartości. Nie pojawia się składowa poprzeczna magnetyzacji, Mt = 0.
Po zaniku impulsu elektromagnetycznego o częstotliwości rezonansowej protony starają się powrócić do stanu początkowego wypromieniowując posiadany nadmiar energii w procesie swobodnej relaksacji FID (ang. Free lnduction Decay). Sygnał FID odbierany jest przez odpowiednią antenę (cewkę). Charakterystyka sygnału FID zależy od charakterystyki fizycznej i chemicznej próbki.
Na proces FID składają się 2 odmienne procesy relaksacyjne:
■ relaksacja podłużna (relaksacja spin-sieć) - dotyczy składowej podłużnej ML wektora magnetyzacji Mo i jest wynikiem zaniku wzbudzenia spinowego i powrotu niektórych spinów do stanu o niskiej energii. Kinetykę relaksacji podłużnej można opisać zależnością: