基质隔离光谱(MIS)技术是首先将被测原子分子隔离在惰性基质中,再对其进行光谱测量。目前主要应用于分子和反应中间产物、过渡态的结构测定、以及原子分子间相互作用等。这种技术手段的优点是被测原子分子相对孤立,分子的转动也被限制,光谱结构常常得到简化。特别是由于基质的耗散作用,能够将在气相中难以捕捉的不稳定分子或反应中间产物囚禁在基质中较长时间,以进行光谱测量。然而由于基质分子与被测分子间存在着微弱的相互作用,其光谱结构又常常和气相分子光谱间存在明显的差异。本论文主要通过测量一系列原子分子的低温基质隔离光谱,研究基质与原子分子间的相互作用,以及其光谱表现。论文主要包括以下几个部分：第一章作为前言内容,简单介绍基质隔离技术从20世纪50年代被提出以来半个多世纪的发展和应用。而后介绍在本实验室搭建和使用的低温基质隔离-傅里叶红外光谱测量装置,包括制备高纯度仲氢装置,以用于以仲氢分子作为基质的实验工作。第二章介绍小分子的基质隔离光谱研究。首先介绍C02分子与H20分子在Ne基质中的光谱研究。通过退火、调节所掺杂分子的比例等手段,改变C02-H20复合分子的几率,并对其光谱进行分析。然后介绍水分子等在低温氮基质中基频振动的光谱,其谱线随温度的蓝移和加宽现象。我们通过利用声子耦合模型,在理论上对实验结果给出了比较合理的解释。第三章中对苯胺分子在不同基质中隔离的红外光谱进行了研究。苯胺分子是最简单的苯衍生物之一,也是一种重要的化工原料。通过对其气相、基质隔离和低温固态下的光谱进行对比,对其红外振动结构和相关的动力学特征进行了分析。第四章中介绍惰性基质中镱(Yb)原子的光谱研究。利用激光和LED灯对Yb原子进行激发,探测其荧光以及激发态的吸收光谱,对其在基质中的能级结构、亚稳态寿命、以及其动力学过程进行了研究。并通过势能面分析,对其系间穿越的弛豫过程进行了解释。