论文采用密度泛函理论框架下的赝势平面波方法计算了电子能量损失谱精细结构。计算通过特殊构造的激发态赝势和超晶胞近似考虑内壳层激发过程中的空穴效应。通过对LiF、BeO、BN、金刚石等一系列材料的计算(包括了从Li到F七种第二周期元素)，研究了不同内壳层激发过程中的空穴效应影响。给出空穴效应强度的定量评估标准，总结了空穴效应强度随芯区价电子集居数的变化趋势，指出可以根据价电子的得失大致评估不同化合物中元素内壳层激发过程受空穴效应影响的程度。发现在层状材料(石墨和六方氮化硼)中空穴效应强度的各向异性，并从不同对称态价电子的集居数和能带结构特点给出了解释。 论文第二部分工作是把理论电子能量损失谱应用到对材料的研究中：标识实验谱线并研究材料的电子态，给出理论参考谱线并指出可以判断材料结构的谱线特征，佐证实验结果或指出部分报导的实验结果的不足之处。通过B1s内壳层激发谱研究了CaB6的未占据电子态。利用第一原理电子结构计算成功地模拟了实验B1s内壳层激发谱线的主要特征。实验谱线和基态能带计算结果之间的联系得以用导带态密度来标识谱线的特征。通过基态电子结构计算和电子能量损失谱的模拟，该文识别了一个和Cad-Bp轨道杂化有关的谱线特征。CaB6理论谱线和高能量分辨率的X光吸收谱在费米能级附近电子态的比较显示了明显的差异，从理论和实验两方面探讨了这种差异的来源。模拟了碳和氮化硼多形体的内壳层激发谱，指出电子能量损失谱精细结构不但可以用来区分材料的sp2和sp3杂化，而且有特征的谱线差异来区分两类同是sp3键合但具有不同四面体堆垛次序的碳和氮化硼。通过对称分辨的谱线，分析了六方金刚石和纤锌矿结构氮化硼的内壳层谱线各向异性。并利用理论谱线作为“指纹”评估了一些实验谱线的可靠性及其受杂相影响的情况。计算了纤锌矿结构AlN、GaN和InN的NK-edge谱线。指出了现已发表的有关X光吸收谱实验结果可能受表面氧化的影响而有误，为研究Ⅲ族半导体材料提供了可靠的理论分析依据。