1929年，isidor isaac rabi开始在哥伦比亚大学教授量子力学。在接下来的十年中，他的研究小组使用一种被称为分子束共振的技术研究原子和分子的磁性特性。在rabi进行实验时，物理学家们知道原子核由两种微粒组成，即带正电的质子和被称为中子的中性微粒。而包围着原子核的模糊云状物是带负电的微粒——电子。物理学家还发现电子、质子和中子——在很多情况下还包括原子核本身都似乎是沿着各自的轴旋转，这同星球的自转非常相似。于是便产生了一种被称为“旋转角动量”的特性，这种动量是带有方向性和量级。而这些旋转的微粒产生了磁场和相关联的磁动量，就如同一小块磁铁一样也带有正极和负极。当被放进一个外部的强磁场中时，原子核的“磁动量”趋向于与外部的磁力线结合(平行于)或排斥(反平行)。在处于低能量状态时，磁力线趋向于平行排列，反之则趋向于反平行排列。
图解：二十世纪三十年代，哥伦比亚大学的isidor isaac rabi和他的研究小组开发出分子束磁共振技术用于研究分子、原子和原子核的磁性特性和内部结构。这为rabi赢得了1944年的诺贝尔物理奖。(《纽约时报》，barton silverman)
rabi在实验中设法让氯化锂的分子束通过一个真空仓，然后通过不同的磁场操纵氯化锂分子束改变方向。通过研究磁场如何改变分子的方向，他可以了解到原子核磁力矩的量级。他预言，在合适的外界条件下，原子核的磁力矩可以被诱导着改变方向，或在磁场的影响下改变方向。1937年，在荷兰物理学家cornelius j. gorter的建议下，rabi和他的小组在实验中使用加入了新的思路：他们在改变磁场强度的同时让分子束通过无线电波——即在无线电频段或无线广播、频段中的电磁信号。
