分子势能函数是原子与分子物理学中一个重要研究方向，对发展原子与分子物理学、量子力学、材料科学都有很重要的意义，特别是新材料的设计，需要对分子势能函数进行深入研究，并形成原子分子工程，致使对其研究进入一个新的阶段。另外，势能函数是分子本身几何结构及电子结构的完全描述，是构造多原子分子全空间势能函数的基础，因此分子势能函数一直是原子与分子物理重要的研究课题之一。　　 研究原子分子及材料的外场效应是一项基础性和应用性很强的工作，也是一个新兴的研究领域，是近年来实验和理论研究的重要课题。研究分子与外场作用，同时在外场作用下发生的物理化学变化，对了解分子激发特性、老化机理等十分重要。由于材料的特性主要是由分子本身的电子结构所决定的，因此准确表述分子的电子结构，尤其是外场作用下的电子结构特性的研究有着重要的意义，但目前的研究主要集中在原子与分子外场作用下基态性质方面，而关于激发态外场效应的研究相对滞后，所以加强对外场作用下原子与分子激发态的研究，能够为更好的了解材料的特性提供重要的理论和应用价值。　　 本文在Gaussian03程序中首先采用密度泛函B3P86/6-31++G方法，对TiO分子基态进行结构优化，得到其稳定构型，然后在同样基组水平上，对TiO分子进行单点能扫描，拟合出Murrell-Sorbie函数，计算出其各阶力常数和光谱常数；对于TiO分子的激发特性的研究，首先利用密度泛函方法优化得到不同电场下分子的稳定构型，再利用杂化CIS-BLYP/6-311++G**方法研究TiO分子前6个激发念振子强度、激发能、跃迁波长、耦合强度等激发特性；同样，利用杂化CIS-B3P86/6-311+G*方法，研究不同电场下TiO2分子的激发特性。关于TiO分子势能函数的研究，为该体系的分子动力学的研究提供了很好的理论基础，而TiO、TiO2激发特性的研究，对它们发光机理的研究有着十分重要的意义。