本文分为理论和实验两部分。理论部分致力于研究均匀椭球颗粒对任意形状、任意位置和任意入射角的波束的散射，发展了互相独立的2种方法:广义米理论和扩展的几何光学方法。实验部分包括光谱消光法在线测量系统的开发及其在湿蒸汽测量中的应用。全文摘要简述如下:　　理论研究:　　1.精确理论:系统地解决了椭球形颗粒对任意激光束（有形波束）的散射问题，包括波束在椭球坐标系中的展开，散射场，散射系数，消光系数，辐射压力等物理量的解析解。理论体系的建立主要基于Gouesbet等人自80年代起创立的球形颗粒对有形波束散射的广义米理论和Asano等人70年代创立的椭球平面波散射理论;　　2:近似理论:提出了几何光学描述球和椭球颗粒对有形波束散射的方法，研究了在轴入射的情况下，球和椭球对高斯光束的散射。该方法弥补了精确理论在计算大颗粒散射场方面的缺陷，为几何光学研究非球形颗粒对有形波束的散射奠定了基础。特别地，该方法可用于计算任意形状椭球的彩虹角位置，突破了Moebius于1910年提出的椭球彩虹角近似计算理论中对椭球两轴之比k的限制（0.95≤k≤1.05）。　　实验研究:　　开发了基于光谱消光法的颗粒测量系统。为评估测量误差和系统的稳定性，进行了标准颗粒测量和灵敏度测试实验;之后，成功地在法国国家电力公司(EDF)的实验汽轮机上进行了湿蒸汽在线测量。数值模拟和实验结果表明:所开发系统可用于颗粒系统浓度和粒径分布瞬态变化的测量，为相关工业过程检测和控制提供可靠的依据。