原子干涉仪是根据现代原子物理学提出的重要研究和测量技术。以玻色-爱因斯坦凝聚为代表的相干物质波为更高精度的原子干涉仪提供了可能。光场对原子的散射不仅是原子干涉仪的重要工具，原子干涉仪中原子的分束、反射和合束都可以通过光场对原子的散射来完成;还是探测相干物质波性质和结构的重要研究手段，可以通过观测相干物质波对散射光场的响应来判断系统的结构和分布。　　在目前的光场对原子散射的研究中，大部分的研究工作都集中在条件比较极端的情况，一般通过忽略动能项或者其他阶散射项来近似处理。对一般条件下的研究并不是太多，并且缺少一个普适的散射幅度的解析表达式。另一方面，尽管散射相位在原子干涉仪中具有举足轻重的作用，几乎所有的工作都关注的是散射几率，而对散射相位的研究几乎没有。　　本论文在简单介绍玻色-爱因斯坦和光与原子相互作用的基本理论的基础上，从三个方面研究了驻波脉冲对相干物质波的散射。　　第一，用演化算符和投影理论计算了驻波脉冲散射的散射振幅。通过演化算符的Dyson展开方法，给出了散射振幅的普适解析表达式，不受脉冲强度和持续时间的限制。用投影理论得到了脉冲散射通用的数值计算方法，与实验符合的很好。用两种方法都能够得到散射相位随脉冲强度和持续时间的变化。　　第二，利用演化算符的方法设计了玻色-爱因斯坦凝聚的Talbot-Lau干涉仪实验，观测了散射相位的影响。由于散射相位在单脉冲散射过程中不可观测，设计了两脉冲Talbot-Lau干涉仪。通过散射后不同动量态上的相对布居数随脉冲间隔变化的测量，观测到了散射相位差引起的峰值移动，首次观测到了散射相位导致的不对称，演示了散射相位的影响。　　第三，根据投影理论给出了一种动量态和光晶格中激发态制备的新方法。利用驻波脉冲序列，可以快速有效的将相干物质波制备到目标态。利用这种方法，设计了在原子干涉仪中具有重要应用的高对比度、大动量值动量态的制备方案，和光晶格中高激发态的快速有效加载方案，可以将冷原子从谐振子阱中以任意比例快速的装载到光晶格的不同能带上。两种设计方案都得到了实验的验证。　　此外，还研究了光晶格中的光频移差，发现了周期性能带导致的光频移差的减小，这种减小在某些波长下可能达到一个量级;研究了双频泵浦超辐射散射中光的相对初始相位到物质波光栅的传递，从而导致了后向散射的增强或减弱，解释了实验。