稀土原子激发态的研究不但对人们认识原子结构和性质具有重要的科学意义,而且在许多科技领域也具有重要的应用价值,比如探索新激光机理、开发新型激光源以及发展激光分离同位素工程等。虽然稀士元素应用广泛,但有关稀土元素高激发态的研究却非常少。作为一种典型的稀土原子,Eu原子的结构很复杂,导致其光谱既复杂又丰富。因此,开展Eu原子的光谱研究既具有很高的挑战性,又具有很高的研究价值。本论文对Eu原子的束缚态和自电离态的光谱进行了系统的实验研究,并对实验结果进行了深入的理论分析。首先,分别采用光电离和自电离探测方法研究了Eu原子的束缚高激发态的光谱。采用几种不同的激发路线,对处于同一能域的大量不同类型的束缚高激发态进行了测量和识别。通过对所测得的Eu原子光谱的系统分析,本论文不仅确定了大量的共振跃迁峰的位置和强度等物理参数,还通过选用不同的激发路线并结合相关的跃迁选择定则和强度定则等原理,进一步确定了这些原子状态的总角动量。其次,采用三步共振激发和孤立实激发(ICE)技术,本论文对Eu原子的4f~76pnl (l=0, 2)自电离系列的许多自电离态的光谱进行了研究。本论文不但测量了这些自电离态的能级位置和宽度等物理参数,还研究了这些自电离态的光谱线形。不但确认了它们多数呈现对称线形,还利用拟合过程确定了Eu原子自电离态的位置和宽度。最后,在实验上,精心设计了一种能够有效识别不同类型的高激发态的鉴别方法:分别采用光电离与自电离技术对同一能域中的待测能级进行探测,再对比和分析上述两种光谱结果,便可将Eu原子的Rydberg态与价态区分开来。利用复杂原子光谱的量子理论,本论文能够确定上述Rydberg态的有效量子数。在光谱实验中,结合对扫描激光器的波长定标、对结果的误差分析等分析手段,本论文确保了所测光谱信息的精确性和可靠性。通过对Eu原子各种不同高激发态的光谱特征的系统研究,本论文显著地丰富了该原子的光谱信息。