三价稀土离子具有非常丰富的电子能级，稀土荧光材料被广泛应用于发光、显示、显像、光信息传递、太阳能光电转换、激光、核物理和辐射场的探测和记录等许多领域。其中，白光LED照明、荧光传感是稀土荧光材料的新兴技术领域，我们在这两个领域进行了探索。本文使用燃烧法制备了纳米Y2O3: Er, Yb样品粉末，对其进行了X射线衍射谱表征与上转换发射光谱分析。基于Y2O3: Er, Yb样品的荧光强度比方法模型，提出了一类玻尔兹曼常数的高精度测量方法-荧光光谱方法：根据电子占据不同能级的玻尔兹曼分布规律，通过测量不同温度下荧光材料的荧光光谱，分析温度对荧光强度比例的影响，推导得到玻尔兹曼常数kB与h*c(普朗克常数与真空光速的乘积)的数值关系。kB值的初步测量结果与目前CODATA推荐值(2006年)的偏差约0.2%。分析了Y2O3: Er, Yb样品的温度特性。本文还使用燃烧法制备了Eu掺杂的粉末样品，并对其进行了X射线衍射谱表征与发射光谱分析。研究了样品的电荷迁移带能量与环境影响因子的关系：不同的样品，其电荷迁移带的位置不同，电荷迁移带的能量不同，环境影响因子不同，也即稀土离子所处的晶体场环境不同。提出了Eu掺杂样品的5D07F1子能级跃迁荧光强度比方法模型，并根据此模型利用YBO3: Eu的变温光谱对玻尔兹曼常数进行了测量，测量值与目前CODATA推荐值的偏差约0.2%。然后，利用Eu掺杂荧光粉的红光发射，提出了Eu掺杂荧光粉在暖白光LED中的应用。最后，提出了一种新的温度传感模型，样品在一定的温度范围内是线性膨胀的，随着温度的升高，晶格膨胀，样品的晶格常数增大，发光峰的位置也随着温度的升高而发生微小的移动，并从实验上验证了此传感模型的可行性。