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本文研究闭合轨道理论(Closed-orbit Theory)在几个物理体系中的应用。闭合轨道理论最初的发展是为了理解原子在强磁场中的复杂吸收谱振荡。本文使用该理论研究了环境对离子光剥离的影响(第三章)、环境对原子自发辐射的影响(第四章)和与一维谐振子链耦合的驱动振子的能量衰减问题(第五章)。
在第二章中，回顾了闭合轨道理论的发展，介绍了原子在强磁场中的吸收谱的闭合轨道理论。闭合轨道理论的物理图像为：当原子吸收了光子时，电子以电子波的形式从原子核向外传播，当电子波远离核时它的传播可以由半经典力学描叙，电子波波前与经典轨道垂直，传播沿着经典轨道进行。由于外场的作用，有一些轨道会回到核附近，这时与该轨道联系的波与出射波的干涉在吸收谱中产生一个可观测的振荡。
第三章中介绍负离子在环境中的光剥离问题，计算了光剥离截面随入射光能量的变化。本文先回顾了氢负离子在均匀电场中的光剥离的研究，然后讨论了金属界面附近的氢离子的光剥离问题。当入射光子能量高于阈值低于临界值时，金属界面附近的氢离子的光剥离截面可以表示为一个光滑项加一个振荡项，其中光滑项表示自由离子光剥离截面，振荡项与一个剥离电子的闭合轨道相联系；当入射光子能量低于阈值时光剥离截面随光子能量降低而减小；当入射光子能量高于临界值时光剥离截面和自由离子时一样。最后，讨论氢离子在均匀电场和反射界面附近的光剥离时，本文比较了传统量子力学计算结果和闭合轨道理论的计算结果。笔者发现光剥离截面随着入射光子能量的增加表现出尖锐的台阶状，传统量子力学结果和闭合轨道理论结果符合的很好。(早先的研究中闭合轨道理论结果给出了平滑的台阶状与传统量子力学结果不符)。
第四章中着重研究原子处于被两个平行的无限大的理想金属板夹着的非吸收性介质中的自发辐射率中的多周期振荡。笔者用量子电动力学方法和闭合轨道理论分别得到自发辐射率的公式。本文对量子电动力学公式进行傅立叶变换，得到自发辐射率的振荡周期和振幅。自发辐射率中的多周期振荡对应于不同的光子轨道。光子轨道为出射光子离开原子然后反射回原子附近的几何光学路径。笔者发现，当考虑较多的光子闭合轨道时，闭合轨道理论结果逼近于量子电动力学结果。闭合轨道理论给出了环境对原子自发辐射过程的新理解。在第四章中，也研究了原子处于扁平矩形腔中的自发辐射。
第五章研究了与一维谐振子链耦合的驱动振子的能量衰减问题。发现甲均能量衰减率随着驱动振子相对于链的边界的位置和谐振子频率的改变而周期振荡。该周期振荡与链中传播的机械波形成的闭合轨道有联系，即由驱动振子处出发的波与回来的波的干涉会给驱动振子的能量周期平均衰减率贡献一个正弦振荡。
在最后一章对本论文作了总结。