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本文主要讨论了光声技术中的瞬态热栅技术、Mirage技术(光热偏转技术)和时间分辨脉冲光声量热法在物理和生化中的应用，利用瞬态热栅技术和Mirage技术来定征金属、合金和磁性材料等固体的热学参量，利用时间分辨脉冲光声量热法(即应用液体脉冲光声效应研究超快光化学反应中的动力学与能量方面的信息)来研究牛血红蛋白的光解量子产率。
论文主要由五个部分组成：
在第一章中，对光声技术的发展和基本原理进行了简要的回顾，然后简单介绍了本文所要涉及的三种光声技术，即热栅技术、Mirage技术(光热偏转技术)和时间分辨脉冲光声量热法，最后给出本文的研究范围和目的。
在第二章中，利用瞬态热栅技术定征金属、合金和磁性材料的热扩散率。本章首先介绍了最近几年国内外瞬态热栅技术的研究状况，并简单对瞬态热栅技术和检测的材料进行了介绍。然后结合实验系统和理论模型对瞬态热栅的理论基础和原理进行了阐述。最后应用该技术对金属、半导体、合金以及磁性材料的热扩散率进行了测定。通过对硅和铜热扩散率的测定和校准，验证了该方法的有效性和精确性。此外我们还对黄铜、紫铜、铝合金、不锈钢等合金样品的热扩散率进行测量，并根据实验测量值对合金的结构进行了分析。
在第三章中，利用Mirage技术研究磁性材料的热学性质以及载流子掺杂对其热扩散率的影响。首先介绍了Mirage技术的基础理论、实验原理及其测量材料热扩散率的实验系统，对四个材料系列进行了研究，包括：B位掺杂双钙钛矿结构氧化物A2BB”O6(A为Sr元素，B’为Fe、Mn和Co过渡金属元素，B”为Mo元素)，电子掺杂双钙钛矿结构氧化物Sr2-xLaxFeMoO6(x=0.1～0.4)和Sr2-xLaxMnMoO6(x=0.1～0.4)，空穴掺杂焦绿石结构氧化物Sm2-xSrxMo2O7(x=0.1～0.3)，给出了载流子掺杂引起双钙钛矿结构和焦绿石结构氧化物的热扩散率变化的实验测量结果。然后结合双钙钛矿结构和焦绿石结构氧化物的X射线衍射图，磁化强度—温度(M-T)，电阻率—温度(ρ-T)，磁化强度—磁场(M-H)等曲线，探讨它们的磁学性质和电学性质，以及载流子掺杂对其晶体结构、磁学性质和电学性质等微观性质的影响，进一步研究引起这些变化的内在机制。结果发现对于双钙钛矿结构氧化物，热扩散率取决于Mo4d能带的巡游电子。
在第四章中，利用时间分辨光声量热技术和闪光光解法测定牛血红蛋白的光解量子产率。本章首先介绍了光声量热技术(PAC)的发展状况和应用领域。然后对光声量热法和闪光光解法的实验原理和实验系统进行了介绍。紧接着着重叙述了样品血红蛋白的结构和功能，以及结构和载氧功能的关系。最后给出了利用PAC方法测得的牛血红蛋白光解量子产率的实验结果。结果表明牛血红蛋白和人血红蛋白的吸收系数与光声信号的直线斜率具有较好的线性关系，并且两条直线的斜率非常接近。通过分析讨论，发现这是由于两者来自于同一个蛋白质家族，具有很高的同源性所导致的。同时将氧合血红蛋白(HbO2)的PAC实验结果相比于文献报道的有关一氧化炭合血红蛋白(HbCO)的PAC结果，发现由于HbO2和HbCO在PAC实验的时间窗口内都经历了相似的三级结构松弛的变化。同时建立了闪光光解法的实验系统，实验结果正在进一步研究中。
最后，在第五章中，对全文进行了总结。