本文利用中红外泵浦探测技术并结合量子化学计算手段研究了乙酰乙酸乙酯和二羰基茂铁二聚体在不同溶液中羰基伸缩振动模式的振动弛豫过程，并比较了它们的不同互变异构体羰基伸缩振动模式的弛豫动力学的差异。这两个化合物可以作为研究结构差异对振动弛豫动力学影响的模型。研究发现:键合结构存在明显差异的乙酰乙酸乙酯的酮式和烯醇式的C=O伸缩振动模式的弛豫动力学和光谱展宽机制存在明显差异;而化学键合结构相同但极性不同的二羰基茂铁二聚体的顺反异构体的三价羰基C≡O振动模式的弛豫动力学也表现出明显不同。　　利用6-μm中红外泵浦探测实验，本论文第一部分首先获得了乙酰乙酸乙酯中C=O和C=C伸缩振动布居动力学和各向异性动力学。其中环己烷中酮式的C=O振动能量弛豫过程可能与其溶剂化结构有关。在重水中，由于溶质和溶剂之间的氢键作用，酮式的C=O伸缩振动模式的能量弛豫过程比其在环己烷中快。由于对称伸缩振动模式和反对称伸缩振动模式被相干激发，各向异性指数中有量子拍现象。通过将泵浦探测光谱归一化，从其形状变化中观测到酮式C=O对称伸缩振动模式与反对称伸缩振动模式之间的振动能量平衡过程。烯醇式特殊的结构使得其振动衰减动过程与酮式明显不同。结合量子化学计算结果，我们给出了烯醇式结构的C=O和C=C伸缩振动模式可能的能量衰减路径。烯醇式的反对称伸缩振动模式和对称伸缩振动模式之间应该存在快的能量转移过程。烯醇式的对称伸缩振动模式在几百个飞秒时间尺度上有一个通过费米共振实现的向COH弯曲振动模式快的振动布居数转移过程，且该振动能量转移过程对烯醇式相应模式的展宽起主要贡献。　　然后，本文第二部分利用5-μm中红外泵浦探测技术研究了二羰基茂铁二聚体分子在二氯甲烷中C三O伸缩振动模式的弛豫过程。实验发现:顺式结构的对称伸缩振动模式和反式结构的反对称伸缩振动模式的衰减运动学轨迹都可以用一个双指数函数进行拟合，但二者仍然存在明显差异。这种差异来自两个顺反异构体与溶剂作用的不同，顺式的固有偶极使其与溶剂存在氢键作用，而对称伸缩振动模式的激发使得该氢键作用受到扰动削弱，这使得对称伸缩振动模式的跃迁偶极矩变小，而出现一个约900 fs的快过程。而反式结构的约100 fs的快过程来自于相干假象。两个结构慢过程的差异可能是由两者振动衰减路径的差异导致的。顺式结构的永久偶极矩也使得其与溶剂二氯甲烷存在强的偶极-偶极作用，该作用使得其转动速度慢于反式结构。　　上述两部分的研究结果表明，羰基化合物的羰基伸缩振动模式的弛豫过程与其分子的键和结构、溶质-溶剂相互作用等密切相关。