در این پایان نامه یکی از ساختارهای مهم کربن ، نانولوله های کربنی ، با هدف بررسی نحوه ی برهمکنش الکترونهای ظرفیت اتمهای کربن روی سطح نانولوله ، با امواج الکترومغناطیسی و ذرات باردار سریع ، مطالعه می شود . خلاصه ای کوتاه در بررسی ساختارهای مختلف کربن ارائه شده است . سپس ما نظریه ی هیدرودینامیک کوانتمی را جهت محاسبه ی چگالی الکترونی اختلالی ایجاد شده روی سطح نانولوله ها که در اثر حضور امواج الکترومغناطیسی و ذرات باردار ایجاد می شود ، مختصراً شرح می دهیم . در فصل آخر ، انتشار امواج الکترومغناطیسی (مدهای te ،tm ) داخل نانو لوله های کربنی تک دیواره و نحوه ی عملکرد آنها به عنوان موجبرهای استوانه ای را بررسی و پاشندگی امواج الکترومغناطیسی ناشی از تحرکات اختلالی الکترون های ظرفیت اتم های کربن روی سطح نانولوله ، مورد مطالعه قرار می گیرد . در این فصل هم چنین ، حرکت ذرات باردار سریع و یون ها به موازات محور نانولوله را بررسی کرده و با محاسبه ی چگالی الکترونی اختلالی سطحی ناشی از حرکت ذره ی باردار داخل نانولوله ، نیروی بازدارنده ای که در خلاف جهت حرکت ذره اعمال شده (stopping-force) و موجب کند شدن آن می شود را محاسبه می کنیم . در بخش آخر تاثیر میدانهای الکتریکی و مغناطیسی خارجی نیز روی نیروی بازدارنده بررسی شده است . نتایج نهایی قابل استفاده جهت انتشار امواج الکترومغناطیس و عبور ذرات باردار از داخل تمام نانو ساختار های استوانه ای در محیط های دی الکتریک مختلف می باشد . همچنین این نتایج درآینده ی فرآیند های تجربی جهت کنترل حرکت ذرات باردار در نانولوله ها و کند سازی یا شتاب دادن آنها و نیز استفاده از نانولوله های کربنی به جای فیبرهای نوری ، بسیار مفید و حائز اهمیت خواهد بود .