本论文介绍了核磁共振波谱学研究中有关横向弛豫分散现象（分子扩散和化学交换对横向弛豫时间T₂的影响）的理论与方法；并利用横向弛豫分散方法研究了超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIO）、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和丁二亚甲基—α，ω—双十二烷基二甲基溴化铵，也称双子表面活性剂（12-4-12）水溶液体系中的一些动力学特性。观测了超顺磁氧化铁纳米颗粒SPIO水溶液中水质子的横向弛豫分散行为，并根据Jensen和Chandra提出的具有一般性的统计扩散理论模型计算了SPIO的尺寸大小及其引起的局部磁场的不均匀度。分别研究了不同浓度的阳离子表面活性剂CTAB和12-4-12溶液中水质子的横向弛豫分散行为。根据Luz和Meiboom提出的两体化学交换模型计算了两种表面活性剂溶液中水质子的化学交换速率及其随表面活性剂浓度变化的情况。结果表明这两种表面活性剂溶液中水质子的化学交换速率都是随着表面活性剂浓度的增加呈减小趋势；水质子的化学交换速率在表面活性剂从单体到胶束的转变过程中变化幅度较大，但在胶束形成后随浓度变化不显著。分别研究了不同浓度的CTAB和12-4-12溶液中表面活性剂亲水基团（N-CH₃）中质子信号的横向弛豫分散行为。根据Luz和Meiboom提出的两体化学交换模型，分别计算了两种表面活性剂分子中N-CH₃基团的化学交换速率。结果表明，在胶束形成后测得的CTAB分子中N-CH₃基团的化学交换速率描述的是与胶束的形成和分解有关的慢交换过程，而在胶束形成后测得的12-4-12分子中N-CH₃基团的化学交换速率描述的是溶液中游离的单体分子与胶束中的单体分子间的快交换过程。