本论文分为两个部分:第一部分是二氯苯和氯甲苯分子的超快动力学研究;第二部分是对位氘取代甲氧基苯酚和邻位氟苯酚分子的MATI光谱研究。卤代芳烃分子的光解主要是多通道参与的预解离过程。我们利用飞秒激光双色泵浦和共振增强多光子电离探测技术,结合飞行时间质谱检测的方法对分子束条件下的邻、间、对位二氯苯分子和邻、对位氯甲苯分子的激发态解离过程进实时研究。选择第一单重激发态对应的单光子激发波长270 nm作为泵浦波长。以810 nm作为探测光波长。实验得到了激发态粒子布居随着泵浦-探测光脉冲延时时间的变化关系。拟合得到各个分子第一单重激发态的寿命,并讨论了碎片形成的电离解离机制。通过比较不同取代位置和不同取代基团的结果,讨论了飞秒激光激发下的解离机理及氯和甲基对氯苯分子的取代效应。对于二氯苯分子,观察到有趣的干涉现象。它可能来源于光解过程中一些耦合能级组成的相干重叠态,分子经由此态跃迁时这些能量相近的能级间产生干涉。而较强的振转耦合作用会对干涉过程进行调制。我们选择恰当的数学模型进行拟合分析,得到了拍频频率。论文的第二部分以MATI光谱结合双色共振双光子电离技术,研究了对位甲氧基苯酚分子的反应活性位及同位素取代效应对其能量及振动频率的影响。测量得到了发生H/D交换后的四种异构体的绝热电离势。讨论了当氘取代OH或OCH₃上的氢后对电子激发能、电离能和振动频率的影响。通过从头算和密度泛函的理论计算,验证了实验结果。对于邻位氟苯酚分子离子态性质的实验和计算结果都证实了实验条件下只存在可以形成分子内氢键的顺式结构。讨论了氟代苯酚及其衍生物等分子的不同取代位置对电子跃迁能和电离能的影响。