液体广泛存在于自然界和工业生产中，如液态水等无机液体，植物油、矿物油、生物柴油、醇类液体等有机液体，盐水、海水等混合液体等。它们的温度相关光学常数和其他辐射物性参数在遥感探测、航空航天、能源动力、化工和生物等多个领域具有重要应用。然而由于液体具有流动性和选择吸收性，各种液体光学常数实验测量方法的测量波段和应用条件受到限制，且加温加压测量难以实现；另一方面，理论计算方法，如分子动力学方法和第一性原理分子动力学方法等，在研究液体光学常数温度依赖性方面的应用并不成熟。液体光学常数数据，特别是不同温度下的光学常数数据相对匮乏，已严重限制了液体在遥感探测、能源动力等领域的应用。因此开展液体光学常数的实验研究及分子动力学模拟有重要的理论意义和应用价值。　　本文应用实验测量和第一性原理分子动力学、分子动力学、全原子-粗粒化分子动力学结合法等理论模拟方法获得液体的温度相关光学常数，为液体的相关研究提供数据支撑。实验测量方面，提出可见光-近红外波段液体光学常数测量的“液体/硅片”椭偏-透射结合法和中红外波段液体光学常数测量的“棱镜/液体”椭偏-透射结合法，建立考虑界面间多次反射的椭偏和透射测量数学模型；理论计算方面，应用第一性原理分子动力学方法计算液体温度和压力相关的介电函数和吸收光谱；此外，从分析原子受力的角度出发，推导全原子-粗粒化分子动力学混合方法框架下的液体介电函数计算方案，并对方案进行验证。主要工作包括：　　液体在可见光-近红外波段的光学常数在液体成分的定性和定量分析、油脂掺杂量分析和海面舰艇探测等方面具有重要应用。本文以去离子水为例验证了所提出的“液体/硅片”椭偏-透射结合测量方法，并应用该方法测量了五种二元盐溶液的浓度相关光学常数。测量结果表明，指定波长下二元盐溶液折射率和吸收指数均随浓度增加大致呈线性增大趋势。本文给出了能够预测混合盐溶液波长和浓度相关光学常数的折射率混合规则和吸收指数混合规则，并以“液体/硅片”椭偏-透射结合法测量得到多元混合盐溶液不同浓度的光学常数为例验证上述混合规则。经过验证，所给出的混合规则能够较好预测指定浓度和波长下的混合盐溶液折射率和吸收指数，是一种计算混合盐溶液折射率和吸收指数的简便方法。此外，应用双光程透射法测量了菜籽油、玉米油和生物柴油的温度相关光学常数。测量结果表明，菜籽油、玉米油和生物柴油的折射率均随温度升高而减小，各波段温度对油类吸收指数的影响规律并不一致。　　为实现液体中红外波段光学常数的椭偏测量，本文设计并制造了一种棱镜液体池用以盛装液体，并建立了考虑多次反射的“棱镜-待测液体”系统反射率模型和椭偏参数计算模型；对于吸收较弱的波段，椭偏法无法给出准确的吸收指数数值，因此该种情况下应用透射法进行测量；应用“棱镜/液体”椭偏-透射结合法测量了棕榈油、棕榈油生物柴油、0#柴油、煤油、乙醇、异丙醇和正丁醇等有机液体不同温度的光学常数。在本文研究的温度和波长范围内，所测量有机液体的折射率和主要吸收峰处的吸收指数均随温度的升高而减小。对测量得到有机液体折射率的温度依赖性进行了线性拟合，拟合结果同实验测量结果的偏差较小。　　为突破实验研究在测量工况等方面的限制，本文借助理论计算的方法以获得极端工况下液体的光学常数。本文以水和重水为研究对象验证了Car-Parrinello分子动力学(CPMD)方法的可靠性，并应用Kühne等人提出的第二代CPMD方法计算了红外波段正丁醇的温度相关介电函数以及甲醇的温度和压力相关介电函数。计算结果显示：CPMD方法由于引入了电子虚拟质量，中红外波段吸收峰红移现象较第二代CPMD更为明显；随着温度的升高和压力的减小，液态甲醇径向分布函数的结构化程度减弱，平均分子偶极矩减小，主要吸收峰强度减弱。　　对大分子、大体系光学常数的理论研究，计算速度最快的方法是全原子-粗粒化分子动力学混合方法。随着模拟体系的增大，全原子-粗粒化分子动力学混合方法的计算速度可以提高至全原子分子动力学模拟的两倍甚至更高。本文以水为研究对象推导得到哈密顿自适应分辨模型(H-AdResS)框架下的介电函数计算公式；为进一步验证所提出的H-AdResS框架下介电函数计算方案，排除偶然性的可能，计算了乙醇的介电函数和复折射率并与全原子分子动力学计算结果进行对比。对比发现，在整个研究波段内H-AdResS计算结果与全原子分子动力学计算结果吻合良好，说明本文所提出H-AdResS框架下介电函数计算方案的可行性。