本文以类胡萝卜素和叶绿素为研究对象,应用拉曼光谱、紫外吸收光谱以及荧光光谱技术,研究环境对类胡萝卜素聚集体吸收及荧光光谱的影响。通过对乙醇水溶液中β-胡萝卜素聚集体的变温拉曼光谱研究,发现β-胡萝卜素聚集体在77 K时保持弱耦合聚集体,同时在乙醇水溶液中表现出类似H型聚集体的温度依赖性;探讨了不同pH值的乙醇水溶液中类胡萝卜素聚集体吸收和荧光光谱的变化规律,获得了溶液pH值对类胡萝卜素和叶绿素聚集体形成以及能量转移与电子转移影响的物理规律。研究了室温下乙醇水溶液中类胡萝卜素聚集体的拉曼光谱及其随温度的变化规律。当温度从295K降低到77K时,拉曼振动模式稳定。由于频移和共振条件的改变,与有机溶剂相比,β-胡萝卜素聚集体的CC伸缩振动模式显示出相对较小的频移。通过对实验结果的分峰处理,表明可以将1522cm^-1处的拉曼峰去卷积成为两个重叠的振动模式。这两种模式的频移趋势相似,但它们的共振增强不同。通过背景提取,当温度降低时,β-胡萝卜素聚集体的0-0和0-1带在溶液相变前后具有不同的行为。溶液相变导致β-胡萝卜素聚集体的剧烈荧光猝灭。而持续降温,可以发现在固态下,0-1带的荧光相对增强,而0-0带则呈下降趋势。结果表明,β-胡萝卜素聚集体在77K时保持弱耦合聚集体,同时在乙醇水溶液中表现出类似H型聚集体的温度依赖性。分别研究在不同pH值的乙醇水溶液中全反式β-胡萝卜素、叶黄素和叶绿素a的光谱,获得了在酸性条件下,叶绿素a的几何结构随着氢键的增加而变化,叶绿素a的卟啉环发生形变,导致吸收光谱红移和荧光猝灭。随着酸度的增加,通过光谱的分裂和移动证实了叶绿素a在酸性乙醇水溶液中形成H型和J型聚集体。在碱性条件下,叶绿素a吸收光谱的Q带具有较小的蓝移,而荧光光谱具有较弱的蓝移和猝灭。通过对β-胡萝卜素吸收光谱分析,酸性条件有利于其J型和H型聚集体的形成。叶黄素吸收光谱的蓝移表明叶黄素在酸性条件下会形成H型聚集体。本文探讨了温度及pH值对类胡萝卜素聚集体吸收及荧光光谱的影响,获得了类胡萝卜素聚集体对温度的依赖特性,实验结果对阐明无序诱导聚集荧光机制具有参考价值,同时提供了对植物体内光合作用过程中pH值对叶绿素a及能量传输转移研究的新思路。