为了深入了解多原子分子在飞秒强激光场中的动力学行为,本论文工作主要利用不同波长、强度和偏振方向的飞秒激光和直线式飞行时间质谱技术,结合g-KFR理论,研究环戊酮、环己酮以及吡咯烷分子的光电离和光解离过程。采用不同理论在类氢原子模型基础上我们首先定量计算了环酮类分子的光电离速率常数。环戊酮分子的实验测量结果与理论计算比较,发现ADK和Keldysh理论都过高地估计了反应速率常数。另外,以环己酮为例比较实验结果和理论计算表明,尽管ADK理论过高地估计了反应速率常数,但是对于饱和光强位置的预测还是与实验结果符合得较好。通过对环戊酮、环己酮一价母体离子随激光强度的变化关系进行拟合,并结合Keldysh系数的简单估测,发现当激光光强低于饱和光强时多光子电离是飞秒激光作用下环戊酮、环己酮分子电离的主要过程。进一步,我们选择g-KFR理论对真实环戊酮分子的离子产额进行了计算,得到与实验测量吻合较好的结果。我们采用不同偏振方向的飞秒激光研究了吡咯烷分子的动力学过程。该分子母体离子对激光强度的依赖关系表明分子有可能在激光场中先吸收光子到达分子激发态随后再发生电离。TDDFT量化计算结果表明,吡咯烷分子激发态在200 nm附近形成明显的吸收带。由于g-KFR理论在计算光电离速率时忽略了中性分子激发态的影响,导致计算得到的母体离子产额随光强变化的斜率值大于实验结果。因此,我们采用Floquet方法对中性吡咯烷分子在线偏振强激光场中的集体激发过程进行了研究,计算获得了与实验测量符合较好的母体离子产额,说明该过程也是吡咯烷分子在飞秒激光中电离的重要途径。另外,不同偏振条件下获得的吡咯烷质谱信息显示在高光强圆偏振激光作用下更多分子发生解离。一方面,分子在不同偏振方向激光场中发生电离后所具有的内部能量可能不同。另一方面,由于母体离子激发过程受跃迁选择定则约束且与激光偏振方向有关,圆偏振光为母体离子进一步吸收光子激发提供了更多选择,进而有利于碎片化过程。论文中我们还从理论上探讨了统计各态历经情况下环戊酮和吡咯烷分子离子的解离通道。ab initio量化计算得到了环戊酮和吡咯烷母体离子的势能面,并在此基础上通过RRKM理论计算了各反应通道的分支比,定性地对实验质谱图中的碎片离子峰进行了指认。基于对环戊酮分子解离通道的理解,我们还对环己酮分子进行了简单讨论。