不同于体相材料,金属纳米颗粒独特的局域表面等离激元共振特性强烈依赖于颗粒的形状、尺寸,非球形金属纳米颗粒由于其较广的消光、散射、吸收光谱可调谐特性,被广泛应用于生物医学、能源、环境等领域。相较于非球形纳米颗粒的消光光谱,散射光谱中蕴含更为丰富的颗粒系物理特征、入射光信息、偏振特性等参数信息,这些信息不仅为基于纳米颗粒散射特性的应用技术提供理论支持,同时也为颗粒自身粒度测量提供优化目标函数。本文基于NASA提供的开源T矩阵代码,编写了微分散射截面、偏振度以及散射光强度函数的计算模块,理论模拟了非球形金纳米颗粒散射光的散射特性和偏振特性,研究结果表明,粒子取向随机时,偏振度分布随散射角度呈正弦函数变化,并强烈依赖于粒子尺寸和形状。此外,系统分析了消光、散射光谱与粒子尺寸不同的对应关系,光谱与尺寸依赖性的不同,为非球形纳米颗粒粒度测量提供了理论指导和数据支持。金属纳米颗粒的粒径和浓度影响着其光学特性,决定着其在实际应用中的行为。目前,基于光谱消光法的球形贵金属纳米颗粒的粒度分布测量研究已取得积极的成果,但对于非球形金属纳米颗粒,粒度测量包括二维尺寸分布和浓度分布,反演算法及精度都有待于改进。研究发现,利用更多的散射、消光以及偏振信息,可有望于在非球形颗粒系粒度分布测量中得到发展。本文基于粒子的消光和散射特性,理论分析了单分散及多分散金纳米棒颗粒系粒度反演问题,定量研究了系统噪声对反演结果的影响。研究表明,不同噪声情况下的粒度分布和光谱的反演结果均与原始数据吻合较好,反演算法稳定可靠。此外,实验测量了不同尺寸金纳米棒的消光光谱和角散射谱,利用光谱消光/散射法,建立反演初值选取的评价函数,结合约束正则化最小二乘算法,获得样品颗粒系的尺寸和浓度误差均小于10%,与标称值吻合较好,初步验证了测量方法的可行性。光谱消光/散射法使用了更多的颗粒消光、散射光谱信息,可较为有效地提高非球形颗粒系的粒度分布反演精度,有望提供一种非球形颗粒系粒度分布测量手段,但更为精确可靠的实验测量以及多目标优化算法的实现仍有待于进一步的研究。