微尺度下的尺度效应对流体的传热和传质的影响是微流器件研究的关键科学问题。目前许多的研究结果与传统理论说法不一甚至自身就相互矛盾，归根结底是缺乏高空间分辨率和高精度的微尺度下的测试方法。为此，本文利用拉曼光谱仪，测量了硅基微流道内混合流体的浓度场分布和水温分布，为研究微尺度下流体的传热与传质机理奠定实验基础。本文主要研究工作及结论如下： (1)设计并制备了与拉曼测试相配套的玻璃硅基微流芯片。针对激光由于穿过介质发生折射使实际焦点位置和分辨率发生改变问题进行了系统实验研究，实现了高空间分辨率高精度测量。 (2)设计并制造了Y型微流道混合器，以乙醇和乙酸乙酯为待混流体，利用拉曼光谱仪测量了微流道内混合流体的浓度场，发现在微尺度下可混合流体的混合主要是通过分子扩散。混合流体等浓度线与待混合流体初始界面成一夹角，且在靠近流道上壁面处发生弯折，分析认为此现象是蝴蝶效应和界面偏转效应的综合影响所造成的。通过CFD模拟，发现若增加流道的宽高比可有效地抑制界面偏转效应。 (3)运用一种全新的方法标定了水在20～60℃的范围内温度与水的拉曼峰面积之间的关系曲线，利用拉曼光谱实现了微流道水温的三维分布的测量。 (4)设计并制备了平行阵列微流道换热芯片，通过真空装置测得了微流道换热芯片的电加热薄膜的热有效系数。应用拉曼光谱仪测得了该换热芯片微流道内三个不同截面处水的温度场分布，为以后的微尺度下传热机理的研究奠定了实验基础。