核子旋進磁力儀

煤油、水、酒精等都含有不停“自旋”的氫質子，併產生一個“自旋”磁矩，稱質子磁矩。這些質子在沒有外磁場作用時，其指向毫無規則，宏觀磁矩為零。當含氫液體處在地磁場中，經過一段時間，磁矩的方向就趨於地磁場的方向。如果加一個垂直於地磁場T 的強人工磁場H0（大於100奧斯特）,則迫使質子磁矩趨於H0的方向。當人工磁場突然消失，質子磁矩受地磁場的作用，將逐漸回到T 的方向上去。因為每個質子具有“自旋”磁矩，同時受地磁場T 的作用，就產生了質子磁矩繞地磁場T 的旋進現象，即所謂質子旋進。旋進的圓頻率ω與地磁場總強度T的絕對值T成正比，即旋進的頻率越高地磁場越強。

ω=νpT

式中ω=2πfp,fp為旋進頻率;νp為磁旋比，νp=26751.3/（奧斯特·秒）。經換算:T=23.4874fp(伽馬)（1伽馬=10-5奧斯特）。

由此可見，地磁場的測量可以轉化為旋進頻率的測量。在電路中採用放大、倍頻和控制電子門開啓時間的方法，可將測量結果直接以伽馬示出。

由於大氣受太陽輻射的影響，引起電離層的變化,致使磁場發生短週期的變化，這種現象稱為日變。由於海水和岩石之間,不同巖性的岩石之間有電導率的差異,致使大地電磁場在海陸和不同岩石之間的邊界發生畸變。這種畸變是一種不規則的磁擾，因地而異，尤其是在海溝和島弧地區更為明顯，這種現象稱之為海岸效應。