De rol van ontspanningstijd
Het kernspinsysteem in een stabiel extern magnetisch veld heeft twee effecten. De ene is dat het magnetisch veld probeert het magnetische moment van de atoomkern langs de richting van het magnetisch veld te positioneren, en de andere is dat de thermische beweging van het molecuul probeert te voorkomen dat het nucleaire magnetische moment de positie aanpast. Ten slotte overlapt het magnetische moment met het stabiele magnetische veld en bereikt het een dynamisch evenwicht. Op dit moment is de magnetisering in de richting van het magnetisch veld het grootst, terwijl de magnetisatie in de richting loodrecht op het magnetisch veld gemiddeld nul is. Als het nucleaire systeem in een andere richting wordt blootgesteld aan een elektromagnetisch veld, zal de magnetisering afwijken van de oorspronkelijke evenwichtspositie, waardoor een transversale magnetisering loodrecht op de oorspronkelijke magnetische veldrichting wordt gegenereerd, en een longitudinale magnetisatie parallel aan het oorspronkelijke magnetische veld zal ook afnemen. Wanneer dit elektromagnetische veld wordt verwijderd, kan de onevenwichtige toestand van het nucleaire systeem niet worden gehandhaafd, maar moet deze weer in evenwicht worden gebracht. Mensen noemen het proces van herstel om een ontspanningsproces in evenwicht te brengen. Het proces dat de kern herstelt van de opgewekte toestand naar de evenwichtstoestand wordt het ontspanningsproces genoemd. Dit proces volgt de wet van exponentiële verandering, en de tijdconstante wordt de ontspanningstijd genoemd.