强激光与原子分子的相互作用一直是原子分子物理研究的热点之一。伴随着激光技术的不断进步,特别是最近阿秒技术的实现,更深层次地揭示物质在激光场中的性质成为可能。隧穿电离是强场中原子分子电离现象的基础。本文在对相关基本概念及重要现象简单介绍的基础上,分别从数值模拟和解析推导上研究了氢原子在强激光场下的隧穿电离规律。本文主要包括以下三方面的内容:ADK理论是强场中原子分子隧穿电离的基本理论,我们首先给出了激光场中原子隧穿电离率(ADK理论)的详细推导过程。该理论主要考虑弱场近似条件,通过利用Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB)半经典办法求解外电场下氢原子的定态薛定谔方程进而得到原子的隧穿电离率,其初始波函数为库仑场作用下的基态电子波函数。其次,我们用数值求解三维含时薛定谔方程(TDSE)的方法计算了氢原子的电离率,与上述ADK理论相比较,发现了在隧穿区域中,尤其是当场强较高时,ADK理论求得的电离率高于数值结果。另一方面,我们从ADK理论入手,在计算中通过考虑高阶微扰项来研究初始波函数的极化效应对隧穿电离的影响,并得到了氢原子在静电场作用下新的隧穿电离率的解析表达式。用这个解析式计算的氢原子基态的电离率与ADK理论相比有所下降,与数值结果吻合较好。分析表明,由于外电场作用下初始波函数的极化使得一维有效势垒变宽变高,从而对电离有抑制作用。最后,我们用数值求解三维含时薛定谔方程的方法,讨论了强激光场中不同波长下氢原子的电离过程。我们计算了不同频率和光强下氢原子的电离速率,并且与前人的结果进行了比较。同时研究了电离过程中电子的动力学行为随波长的变化。结果表明,随着波长的增加,束缚态占据数随时间的变化振荡逐渐趋于平滑,与静电场结果更加接近,这意味着电子的电离逐渐进入到了隧穿区域。同时,观察到不同周期内电离电子之间的干涉效应,这种干涉效应随着波长增加更加明显。(没有特殊说明外,本文均采用原子单位h=e=m=1)