我们整个宇宙空间弥漫着介质。介质中有气体、尘埃、电子和磁场等。在银河系里恒星与恒星之间的介质称为星际介质。银河系外面在星系与星系之间的介质称为星系际介质。大多数介质在光学波段不可见，但是它们影响电磁波辐射的产生过程和传播过程，产生一些特定的观测效应。通过这些效应可以去探测介质的存在和研究它们的性质。宇宙中的磁场是介质的重要组成部分，在各种天体物理过程中扮演着重要的角色。宇宙磁场的起源、演化和结构是SKA（平方公里阵）的五大科学目标之一。磁场有多种探测方法，其中法拉第旋转效应是探测大尺度磁场的最重要手段。因此研究天体的法拉第旋转效应具有非常重要的意义。我的博士论文着重于星际空间和星系际空间两方面，分别研究银河系的法拉第旋转效应和河外的法拉第旋转效应。工作的主要内容是利用河外射电源的法拉第旋率(rotation measure，RM)天空研究银河系的法拉第旋率前景，和利用类星体的法拉第旋率研究河外的法拉第旋转效应的红移演化。本文的具体内容安排如下:　　第一章，从星际介质和星系际介质两个方面简要介绍介质的成分，介质的探测方法和介质中的法拉第旋转效应。　　第二章，研究了银河系的法拉第旋转效应。银河系的法拉第旋转效应对许多河内外天体磁场研究有着重要影响。研究银河系的法拉第旋转效应是利用河外射电源的法拉第旋率天空。我们从文献中收集了4553个多频率偏振观测测量得到的河外射电点源的法拉第旋率，并做成一个源表。我们把这个RM源表数据与NVSS（美国国立射电天文台甚大阵巡天）的RM源表数据进行比较。NVSS的RM源表包含37，543个RM数据，用两个频率的偏振观测得到，有较大的测量误差。通过比较我们揭示NVSS的RM源表有一个约为10.0±1.5 rad m-2的系统误差。我们使用两个源表的RM数据采用加权平均方法同时仔细考虑数据的误差来计算银河系的RM前景。我们计算得到的银河系前景比前人得到的结果更可靠。我们还研究了英仙臂方向和银极方向的RM结构函数。英仙臂方向的结构函数与银经有关，银极方向的结构函数受反常的RM值影响大。　　第三章，研究了河外的法拉第旋转效应。我们从最新的类星体源表和两个RM源表中交叉证认出2642个类星体的法拉第旋率。我们从类星体的法拉第旋率中减掉用第二章的加权平均方法计算得到的银河系的RM前景，得到了类星体的残余法拉第旋率(RRM)。我们仔细扣除RRM中的测量误差和系统误差引起的分布效应，得到了RRM分布的内禀弥散随红移演化的迹象:红移从0到1，内禀弥散平稳增加到10 rad m-2，并在这个值附近趋于饱和。星系、星系团或者宇宙纤维等不同形式的电离云产生不同弥散的RRM分布。由于现在的观测数据误差大，还不能约束星系晕和宇宙网的贡献。将来大样本类星体的高精度的RRM测量有助于区分RRM贡献。　　第四章，对前面工作进行了总结，并展望未来工作，尤其是SKA建成后将带来的宇宙磁场研究的突破。　　附录A，介绍费米源的脉冲星搜寻工作。我们用Parkes射电望远镜进行了费米源的搜寻测试观测。我们介绍了搜寻测试的观测准备、搜寻观测和数据处理三个方面的内容。我们观测了11颗已知脉冲星和19颗未证认费米源。用已知脉冲星测试并建立一套搜寻流程。在此基础上我们处理了所有未证认的费米源，并证认一颗费米源为已经发现了的脉冲星。　　附录B，研究了云南景东哀牢山80米射电望远镜对中国VLBI网的优化。哀牢山80米望远镜是以脉冲星研究驱动的项目计划，选址位于电磁环境极其宁静的哀牢山自然保护区（地理纬度+24.5°）。它参与中国的VLBI观测，将显著提升中国VLBI网的性能。一方面优化uv覆盖，弥补短基线缺少，另一方面，显著提高VLBI网的观测灵敏度。