BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
NGUYỄN QUANG MINH
NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GIẢ VẬT
ĐEN CHO HIỆU CHỈNH BẤT ĐỒNG NHẤT ẢNH THU
BỞI CAMERA ẢNH NHIỆT VÙNG 8-12m
LUẬN ÁN TIẾN SỸ
HÀ NỘI – 2017
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
……..….***…………
NGUYỄN QUANG MINH
NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GIẢ VẬT
ĐEN CHO HIỆU CHỈNH BẤT ĐỒNG NHẤT ẢNH THU
BỞI CAMERA ẢNH NHIỆT VÙNG 8-12m
LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÝ
Chuyên ngành: Quang học
Mã số: 9440110
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Nguyễn Đại Hƣng
2. TS. Tạ Văn Tuân
Hà Nội – 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án tiến sỹ “Nghiên cứu và phát triển nguồn giả
vật đen cho hiệu chỉnh bất đồng nhất ảnh thu bởi camera ảnh nhiêt vùng 8 -
12 m” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và tài liệu trong luận
án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.
Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Tác giả luận án
Nguyễn Quang Minh
LỜI CẢM ƠN
Luận án đƣợc hoàn thành tại Viện Vật lý (IoP), Học viện Khoa học và
Công nghệ (GUST), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt nam
(VAST). Nghiên cứu sinh bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tập thể các giảng
viên, các nhà khoa học, các cán bộ quản lý của Viện Vật lý, Học viện Khoa
học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Việt nam đã tận tình giảng dạy,
giúp đỡ, hƣớng dẫn nghiên cứu sinh trong quá trình thực hiện luận án.
Nghiên cứu sinh biết ơn sự quan tâm bàn luận, những nhận xét phản
biện sâu sắc về chuyên môn và sự hƣớng dẫn tận tình của GS.TS. Nguyễn Đại
Hƣng, Viện Vật lý, trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, thực hiện luận
án. Nghiên cứu sinh trân trọng những chỉ dẫn về ý tƣởng và phƣơng pháp
nghiên cứu, những hiệu đính chất lƣợng của TS. Tạ Văn Tuân, Hội Vật lý
Việt nam, trong từng nội dung của luận án.
Xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Viện Ứng dụng Công nghệ
(NACENTECH) - Bộ Khoa học và Công nghệ đã tạo điều kiện cho nghiên
cứu sinh về thủ tục, giúp đỡ tôi thực hiện đầy đủ các khối lƣợng học tập,
nghiên cứu để hoàn thành luận án này. Kết quả của luận án không thể tách rời
sự hỗ trợ về chuyên môn, sự hợp tác rất hiệu quả của các đồng nghiệp đang
công tác tại Trung tâm Tích hợp Công nghệ (CSEi), Viện Ứng dụng Công
nghệ trong các nghiên cứu và thực nghiệm.
Luận án này cũng là thành quả mà tôi muốn gửi tặng gia đình, ngƣời
thân và bạn bè, luôn là chỗ dựa vững chắc, là nguồn động viên, hỗ trợ vô bờ
bến đối với tôi, giúp tôi vƣợt đƣợc mọi khó khăn, trở ngại, đạt đƣợc mục tiêu
đề ra./.
1
MỤC LỤC
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................... 6
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ ................................................. 10
MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 14
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ BỨC XẠ VẬT ĐEN ...................... 19
1.1. Các đại lƣợng đặc trƣng bức xạ nhiệt ................................................. 19
1.1.1. Công suất bức xạ .......................................................................... 19
1.1.2. Độ trƣng bức xạ ............................................................................ 19
1.1.3. Độ thoát xạ ................................................................................... 21
1.1.4. Cƣờng độ bức xạ .......................................................................... 21
1.1.5. Độ rọi xạ ....................................................................................... 21
1.2. Hấp thụ, phản xạ, truyền qua bức xạ .................................................. 22
1.3. Bức xạ của vật đen tuyệt đối .............................................................. 23
1.3.1. Năng suất phát xạ đơn sắc ............................................................ 23
1.3.2. Đặc trƣng phổ bức xạ của vật đen tuyệt đối ................................. 23
1.3.3. Định luật Stefan - Boltzmann ....................................................... 24
1.3.4. Định luật Wien ............................................................................. 25
1.4. Cơ sở lý thuyết bức xạ nguồn giả vật đen .......................................... 25
1.4.1. Phát xạ của vật thực ..................................................................... 25
1.4.2. Hốc phát xạ của nguồn bức xạ giả vật đen................................... 26
1.4.2.1. Kiểu dạng hốc phát xạ............................................................ 27
1.4.2.2. Dòng bức xạ từ một bề mặt hốc phát xạ ................................ 28
1.4.2.3. Hệ số phát xạ hiệu dụng ........................................................ 30
1.4.2.4. Nhiệt độ bức xạ ...................................................................... 31
1.4.2.5. Tính bất đẳng nhiệt của hốc phát xạ thực .............................. 32
1.5. Kết luận Chƣơng 1 .......................................................................... 34
CHƢƠNG 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƢNG BỨC XẠ
CỦA HỐC PHÁT XẠ VẬT ĐEN .................................................................. 35