本文阐述了在北京大学首个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实验系统上所做的一系列实验工作及其相关理论研究，其中以基于玻色-爱因斯坦凝聚实验的Majorana跃迁现象及其相关研究为工作重点，辅以激光系统中外腔半导体激光器的频率锁定系统的改进工作，和新版的实时拟合计算程序的编写工作，共同作为本人理学硕士毕业答辩之内容。 针对原有BEC实验系统的外腔半导体激光采用PZT电压调制的弊病进行了实验上的对比论证，在对比了PZT电压调制方案、激光管电流调制方案和塞曼能级外调制方案之后，给出了这三种方案各自的优缺点，为整个BEC激光锁频系统的改进，提供了真实而详尽的实验资料和数据。在改进了饱和吸收光谱稳频的技术的同时，本文比较研究了“内调制”和“外调制”两种不同的外腔半导体激光器的锁频技术，并利用扫描磁场的方法对饱和吸收的原子进行了“外调制”，并得到了很好的锁频质量。 本文对一些BEC相关的理论问题做了详细的推导，特别是对玻色气体在统计力学角度的细节推导做了具体的阐述，其目的是想从根本上弄懂利用吸收成像法如何拟和计算原子团的物理量，针对在形成BEC的过程中原子团所要历经的四种不同的阶段，给出了在不同模式下的不尽相同的计算方法，并编写成一个可以实时运行工作的程序，极大的方便了实验操作者对实验进程的控制和对实验数据的读取。在这一工作完成的过程中，本人在国际上首次提出多个模式拟和并由程序自身根据拟和误差来自行判断正确拟和模式和结果的想法，在这一实验技术上达到国际领先水平，并且，基于这一技术提出国际上首个可以用实验数据直接确定玻色-爱因斯坦凝聚的转变温度的方法。 本文报道了在国际上首次观测到的原子在多个组分的自旋BEC中发生布居数振荡的实验现象，给出其详细的测量数据和实验解释，并从量子力学最基本的原理出发建立了一个理论模型，其解析结果完美的解释了布居数振荡产生的原因。同时，在原子Majorana跃迁问题的提出后，在国际上首次定量地解释和论证实验中出现的Majorana跃迁现象，为利用这一现象而主动控制原子跃迁和多个组分的自旋BEC的产生提供了有力的实验手段和理论依据。