辐射光谱直接反应了物质物理信息,利用辐射强度变化规律可以快速检测高温金属凝固过程中的温度变化,为金属材料制造和生产提供便利。光谱来源于原子分子能级之间的跃迁,具有指纹特性,为研究原子分子基本结构、运动状态、分子键形成的机理、离解能等若干物理过程提供依据。本文从Cu合金辐射光谱及CN自由基发射光谱的实验理论研究对连续和带状的辐射光谱进行实验和理论研究。本文基于黑体辐射原理出发搭建了一套基于Lab VIEW虚拟仪器的液固相变过程温度实时采集与分析系统,并以Cu合金液固相变过程为例。测量中,光谱仪采集辐射光谱信号并传输至计算机中进行处理和分析,利用最小二乘法拟合得出Cu合金液固相变过程中温度随时间的变化曲线。解决了光谱仪自带的SOLIS软件不能实时有效的采集光谱的局限性。实验结果表明,该系统平均采集时间为0.25 s,可实现Cu合金液固相变过程温度的实时准确测量,在快速辐射测温场合具有一定的应用前景。在CN分子发射光谱研究方面。采用量化计算方法计算了CN自由基分子在0.06到0.7 nm的核间距范围内3个低激发态（X²Σ⁺,A²П和B²Σ⁺）的势能曲线。通过求解一维径向薛定谔方程,得到了各电子态振-转能级的能量和振-转常数,并拟合获得这些电子态的光谱常数及Franck-Condon因子,其与实验结果基本一致。同时,计算CN自由基A²П-X²Σ⁺的跃迁偶极矩,并得到5个低振动能级的辐射寿命τ和振子强度f₀₀。计算获得辐射寿命为～4μs,与实验测量结果符合较好,为研究燃烧动力学提供了重要信息。实验上使用激光诱导击穿光谱技术（LIBS）,通过激光击穿固体石墨产生等离子体团,测量CN自由基B²Σ⁺-X²Σ⁺（Δυ=0）3个振动跃迁的发射谱线。振动光谱的强度对实验时间演变、激光脉冲功率和光束聚焦位置变化表现出不同的灵敏度,当延时时间为5μs、激光持续时间为143μs即激光脉冲能量为50 m J、光束聚焦位置位于石墨样品表面下10 mm处时,探测到0-0,1-1和2-2振动谱带的信号最优。此外,对CN振动跃迁光谱做进一步的分析,得到其最佳实验条件的振动温度和转动温度以及光谱参数。