界面分子取向、密度和结构是很多研究领域十分关注的基本问题。为了得到这些信息，人们在过去几十年发展了许多表面检测方法。光学二次谐波(SHG)和和频振动光谱(SFG)等二阶非线性光学方法因其固有的界面选择性和灵敏性，逐渐成为界面研究的首选方法。本论文在简单回顾过去几十年SHG在各种界面上的发展历程的同时，重点介绍用非线性光学方法定量研究有机分子在电化学界面上吸附和取向动力学方面所做的工作，以及我们用二次谐波-线偏二色谱(SHG-LD)研究两亲非手性分子在电极界面自组装形成宏观手性的超分子等工作。具体将分为以下几个部分介绍:　　 第一章:界面研究基本内容以及二次谐波方法概述。这一章简单介绍界面研究的基本问题，并介绍非线性光学方法研究界面的发展历史;特别介绍了二次谐波在电化学界面以及在研究界面手性方面取得的成绩。　　 第二章:二次谐波方法基本理论。这一章介绍SHG的基本理论。从上世纪六十年代非线性光学理论基础的建立到八十年代实验技术的进步与完善，SHG方法已经取得了长足的进展。我们主要介绍如何从实验测量得到的SHG信号出发，通过对界面宏观对称性以及分子本身微观对称性的分析，以及有关分子取向分布函数的合理假设，得到分子在界面上的密度、取向、结构以及电子态等微观信息。　　 第三章:实时二次谐波方法研究有机分子在电极界面的吸附以及取向动力学。这一章利用实时SHG方法与传统电化学方法的联用，研究了染料分子D289在多晶铂电极表面的非平衡态吸附以及取向变化的动力学，并通过改变阶跃电势，研究了吸附和取向变化动力学的电势依赖。在此基础上，提出了吸附-取向变化两步吸附动力学模型，并用取代溶剂机理对该动力学模型进行了解释。　　 第四章:SHG-LD方法研究非手性两亲分子在电极界面上自组装的超分子手性本章将光学二次谐波手段用于非手性两亲分子在固液电化学界面形成的宏观手型超分子的研究。不仅观察到非手性分子在电极表面形成了手性的自组装超分子结构，同时还观察到了电势对超分子手性的调控作用。该研究为手性功能材料的开发提供了新的思路。　　 第五章:SFG方法研究苯腈在气液界面的吸附自由能以及界面取向和结构这一章研究了工业以及环境科学中十分重要的有机分子苯腈在气液界面上的吸附。检测不同偏振组合下的苯腈分子CN基团的对称伸缩振动的SFG光谱，确定苯腈在界面上的取向以及数密度等信息。通过改变苯腈的体相浓度，得到了苯腈的吸附等温线，进而计算出了苯腈在气液界面上的吸附自由能。　　 第六章:结论与展望这一章总结了论文中介绍的研究工作，并结合工作中获得的知识与经验提出了未来工作努力的方向。