本文从实验上研究了市售各种成品牛奶的一般稳态荧光光谱、三维荧光光谱、偏振荧光光谱，总结其变化规律和特征，从理论上研究分析了这些光谱现象并做出合理的解释。研究了市售伊利纯牛奶、伊利高钙奶、伊利高钙低脂奶、蒙牛纯牛奶、蒙牛高钙奶、蒙牛高钙低脂奶的各种浓度牛奶水溶液在不同波长激发光激励下的荧光发射光谱，利用高斯分解法对经平滑、滤波预处理后的原始荧光光谱进行分解，得到5个基元高斯峰。发现以下规律：所有牛奶水溶液的各个基元高斯峰，在相同激发波长下，其峰位基本相同，当激发波长增长时，所有基元高斯峰峰位随激发波长的增加而红移；高钙低脂奶在波长较长的激发光照射下，各个基元高斯峰强度均大于纯牛奶和高钙奶；牛奶的浓度对总荧光光谱的影响较小。简单分析了其可能的物理机理。测得伊利纯牛奶、伊利高钙奶、伊利高钙低脂奶、蒙牛纯牛奶、蒙牛高钙奶、蒙牛高钙低脂奶，以及过期约10天的蒙牛纯牛奶的三维荧光光谱，发现在较短（小于310nm）或者较长（大于330nm）波长的激发光激励下，过期牛奶的荧光峰强度高于未过期的同类牛奶。初步分析了其产生的物理原因。研究了纯牛奶、高钙奶、高钙低脂奶的偏振荧光光谱，在激发偏振片和发射偏振片取向平行、垂直时，分别测得它们的偏振三维荧光光谱。发现在波长较长的偏振激发光激励下，其发射的荧光波长相应较长，当激发偏振片和发射偏振片取向平行时，高钙低脂奶的主荧光峰强度高于高钙奶和纯牛奶；但在激发偏振片和发射偏振片取向垂直时，所有牛奶的主荧光峰强度相近。本文利用偏振荧光理论估算了各种牛奶所对应的等效荧光体的激发偶极子和发射偶极子之间的夹角，并初步解释了该偏振荧光现象。本文比较了激发波长、样品浓度、牛奶品种等因素对荧光光谱的影响，并给出合理的解释，其结果可为利用荧光光谱技术研究牛奶品质提供参考，对采用荧光光谱技术快速检测牛奶品质具有一定的意义。