本论文的重点是通过实验研究超冷锶原子气体中的里德堡激发。里德堡原子相比基态原子有极强的长程偶极相互作用,且在电场或者磁场中有非常大的可调谐性,这使得里德堡原子成为量子模拟和量子信息研究中非常好的研究对象。碱土金属系列的锶元素,两个价电子的电子结构使得锶原子有不同于碱金属元素的kHz量级和mHz量级的钟态光跃迁。这种窄跃迁不仅使得锶原子可以简便有效地通过激光冷却下来,也使得原子可以通过亚稳态的中间态激发到里德堡态。为了实现里德堡缀饰的系统以研究其中的动力学过程,实验中通过二级磁光阱（MOT）以及532 nm波段的绿色光偶极阱冷却并囚禁,制备了锶原子超冷气体。在磁光阱阶段,通过一个简单而高效的481 nm再泵浦光可以将囚禁原子的数目提高一个量级。最终可以得到密度在1012 cm-3量级,温度几μK的气体。里德堡激发是通过双光子过程5s21S0-5s5p3P1-5sns 3S1实现。激发过程涉及的两个窄跃迁都在10 kHz量级。原子5s2 1S0-5s5p 3P1跃迁与近共振光的相互作用,即拉比振荡或者Autler-Townes吸收谱,可以表征出双光子激发过程的相关参数。相比于宽跃迁,窄跃迁的另外一个重要特征是,由于多普勒效应光与原子相互作用吸收和放出光子的过程对原子动量的改变会影响体系之后的相互作用。为了研究与光相互作用过程中光子反冲动量对整个过程的影响,我们使用包含动量空间的光学布洛赫方程研究了 689 nm窄跃迁的吸收成像,实验结果显示自发辐射光子对原子的反冲效应可以在强饱和吸收成像谱中体现。当冷原子气体被里德堡激发光缀饰,里德堡原子间的强偶极相互作用引起的偶极阻塞效应,导致长程相互作用范围（阻塞半径）内的只允许存在一个里德堡激发,并且为阻塞半径内所有原子共享。为了利用里德堡相互作用研究量子模拟,我们首先研究原子通过三重态里德堡态5sns 3S1损失的动力学过程受到相互作用的影响。平均场模型可以近似描述这个过程,并且通过实验结果与平均场模型的对比,可以得出范德瓦尔斯相互作用系数。实验过程中的结果,即窄线宽吸收成像,与里德堡能级耦合的三能级系统（Autler-Townes谱）,以及5s2 1S0-5s5p3P1的相干激发,为之后研究包含里德堡相互作用缀饰的多体物理,非线性量子光学等提供了基础。