金纳米颗粒与特定波长入射光波相互作用产生局域表面等离激元共振效应时,具有强烈的光吸收特性,可将光能高效转换成热能。溶液环境下金纳米颗粒光热特性的评估,由于实验过程中热交换系统的影响和温度测量精度有限而有待改进。液滴法由于其实验过程中仅需要少量样品,散热模型简单,光热升温效果明显,可有效提高光热转换效率测量精度。基于球形液滴激光彩虹分布可同时高精度测量其折射率（温度）和直径。本文基于液滴彩虹理论,系统分析研究最佳的实验条件,使用激光彩虹绝对测量方法和相对测量方法,并考虑液滴蒸发过程对测量结果的影响,开展液滴折射率及直径的高精度测量研究。本文首先建立了液滴升温过程中折射率及直径随时间变化模型,基于该模型,利用激光彩虹绝对测量方法系统仿真分析了彩虹角度范围及数据点数对液滴直径及折射率直接测量精度的影响。研究结果表明,对于直径2 mm左右的球形液滴,当彩虹信号角宽度为5°时直径反演结果误差约0.15%,折射率反演精度小于10-4,对应温度探测精度约为0.3℃。同时利用激光彩虹相对测量方法分析研究了液滴升温及液滴蒸发对彩虹信号Ripple结构相位变化的影响。结果表明,直径变化量测量精度可达约0.01μm,折射率变化量测量精度小于10-5,对应温度测量精度约0.05℃。上述仿真分析为后续实验条件的设置提供理论基础。在理论仿真分析的基础上搭建激光彩虹实验系统,开展液滴彩虹法金纳米颗粒溶液光热升温及光热转换效率测量研究。对直径为60 nm金纳米球形颗粒溶液液滴进行实验,将折射率及直径的直接测量及其变化量的相对测量方法结合,同时去除升温过程中液滴蒸发带来的影响,以准确表述金纳米颗粒溶液光热过程中温度及直径变化情况。实验结果表明,室温20℃、加热激光功率300 m W、浓度为2.04×1010个/cm~3的金纳米颗粒溶液液滴光热升温最高温度可达53℃,对应光热转换效率为67%;且相同实验条件下,随着加热激光功率和溶液浓度的增大,金纳米颗粒溶液的升温幅度增大。本文根据相关仿真结果优化了金纳米颗粒溶液光热效应激光彩虹实验条件,同时引入激光彩虹相对测量方法,并与绝对测量方法相结合,验证了彩虹测量方法的可靠性,并提高了测量精度。考虑实验过程中的测量误差,温度测量精度可达0.1℃,为不同纳米颗粒光热特性评估提供一种可靠的测量方法。