含碳和锗原子的双原子分子及其离子在天体物理和半导体薄膜物理中扮演着重要的角色。在天体环境中，已经观测到CS的光谱。CS是形成酸雨的中间产物，并且可导致同温层的臭氧消失和全球气候变暖。CS分子和与它具有相同的价电子组态CSe分子还可以作为中红外波段的CO化学激光器的潜在的工作介质，可以通过O+CS（CSe）→CO*+S（Se）反应产生CO激光。掌握CO激光产生的过程反应混合物的分支比，需要有CS和CSe分子的激发态的电子结构和光谱性质信息。之前的研究结果表明CS和CSe的电子态密度非常大，激发态间的耦合效应对激发态的电子结构和解离动力学过程有显著的影响，增加了这类分子及离子的光谱分析的难度，导致CS和CSe的光谱信息较少，因此，需要利用理论计算来获得CS和CSe分子的激发态电子结构以及光谱性质的相关信息。在应用化学气相沉积方法生长半导体锗薄膜方面，GeH和GeH+是重要的中间体。获得GeH和GeH+的光谱性质，有助于监测生长半导体锗薄膜的中间过程，提高生产的效率。Ge元素具有较大的原子序数，自旋-轨道耦合分裂值大于550cm-1。因此，GeH分子的显著的自旋-轨道耦合作用会使一些电子态出现预解离现象，这就导致实验上观测到该分子的光谱通常是较宽的弥散带，从而给光谱的指认和光谱参数的拟合造成了巨大困难，因此，需要理论工作提供一些相关激发态的电子结构和跃迁性质。本论文中，我们开展了对CS、CSe、GeH和GeH+的电子结构的高精度的从头（ab initio）计算的理论研究，主要研究内容如下：（1）采用多参考组态相互作用方法（MRCI）计算了CS和CSe分子的Λ-S态的势能曲线。计算中还考虑了Davidson修正（+Q）、标量相对论效应、自旋-轨道耦合效应、内壳层-价壳层的电子关联效应。基于计算的Λ-S态和态的势能曲线，拟合出束缚态的光谱常数。借助于态的Λ-S成分的变化，解释了自旋-轨道耦合效应对CS和CSe的电子态的电子结构的影响。通过分析Λ-S态之间的自旋-轨道耦合矩阵元在交叉点附近的数值，阐明了自旋-轨道耦合作用对激发态a3Π和A1Π的振动波函数的扰动，获得了电子态间的耦合作用对激发态a3Π和A1Π的光谱强度和振动能级的辐射跃迁寿命的影响。总体上，我们的理论计算获得了CS和CSe的高精度的电子结构，这两个分子的光谱参数的理论结果与相关的实验结果吻合很好，计算的CS分子的辐射寿命与最新的实验结果符合较好，证实了我们理论计算结果的准确性。（2）应用MRCI+Q方法计算了GeH和GeH+的基态和激发态的电子结构，计算中还考虑了Ge元素的3d轨道的电子关联效应和相对论效应（标量相对论效应和自旋-轨道耦合效应）。给出了GeH的12个Λ-S态以及24个态和GeH+的8个Λ-S态以及23个态的势能曲线，并基于计算的势能曲线，拟合出了束缚态的光谱参数。计算了Λ-S态的电偶极矩，阐明了电子态的组态变化对电偶极矩的影响，分析了各个电子态的电偶极矩变化规律。借助于自旋-轨道耦合矩阵元在交叉点附近的数值，分析了GeH激发态可能存在的预解离通道，阐明了激发态之间的耦合作用对预解离过程和激发态光谱的影响。计算了GeH及其离子激发态的跃迁偶极矩，激发能和激发态-基态振动能级间的Franck-Condon因子，获得了激发态较低的几个振动能级的辐射寿命。