本文以CO-Pt化学吸附体系为例，从体系中粒子间以及粒子与外场间的相互作用关系研究了体系极化率、相互作用能、能量转移等问题。指出这些相互作用的变化将引起吸附分子极化率、覆盖度、红外谱线等的变化。理论计算结果表明，金属吸附表面的纳米结构将导致分子红外吸收谱线性质的变化，产生异常红外效应。本文重点分析了CO-Pt吸附体系分子间及分子与表面局域电场的相互作用的形式，计算了等效偶极子的极化率、纳米结构金属表面的纳米颗粒附近的局域电场、吸附分子的空间分布、红外振动谱线等。本文的主要贡献归纳如下：(1)研究吸附体系的分子势能函数，应用嵌入能原子方法，建立了体系模型，分析CO-Pt吸附体系多粒子间的相互作用对CO和Pt原子的作用，对不同情况选取合适的相互作用势能函数，并给予计算。(2)基于电子-空穴衰减机理，讨论了吸附体系分子的极化率受粒子间相互作用的影响，并由体系的极化率计算得出红外吸收谱线线型，模拟了异常红外效应。(3)基于经典电磁场理论，建立纳米结构金属表面的物理模型，理论推导并计算金属表面附近的局域电场，分析局域电场的性质，并求出局域电场与CO的相互作用。(4)综合各种相互作用，用Monte-Carlo方法模拟得出纳米小球表面上CO分子的稳定分布形态。分析了CO分子的分布的对称性和覆盖范围及纳米小球间的相互影响。得出金属纳米颗粒结构使得CO分子在颗粒表面上凝聚，而且颗粒半径的减小使CO分子凝聚度增加的重要结论。(5)从理论计算上解释了异常红外效应的物理本质。Pt纳米颗粒表面上CO分子分布密集，导致内部电场增大，有效偶极子间的相互作用增强。纳米粒子的形成及进一步团聚，使谱线从正常吸收转变成有正负吸收峰的Fano线型进而转变为反吸收的AIREs。(6)基于吸附体系粒子的嵌入原子能，应用时域有限差分数值计算方法，计算了振动光谱谱线。发现CO-Pt吸附体系的振动状态仍近似谐振动，与自由态CO分子振动态比较，本征振动能量降低，谱线红移。同时，讨论了势能函数参量对理论计算的影响。