歐文·朗繆爾(美國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家)
歐文·朗繆爾(Irving Langmuir,1881年1月31日-1957年8月16日),美國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家,1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。?他最為著名的著作是“The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules”,出版于1919年。該著作建立在吉爾伯特·路易斯的立方體原子理論和瓦爾特·科塞爾(Walther Kossel)的化學(xué)鍵理論基礎(chǔ)上,概述了“同心圓原子結(jié)構(gòu)理論”。?朗繆爾和路易斯卷入了這項(xiàng)爭(zhēng)議的工作,朗繆爾的演示技能促成了理論的普及,雖然理論本身主要依靠路易斯的研究成果而獲得認(rèn)可。
從1909年至1950年,在通用電氣公司,朗繆爾推動(dòng)了物理和化學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步,發(fā)明了充氣的白熾燈、氫焊接技術(shù),而他也因?yàn)樵诒砻婊瘜W(xué)上的工作被授予1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。?他是第一個(gè)成為諾貝爾獎(jiǎng)得主的工業(yè)化學(xué)家,美國(guó)新墨西哥州索科羅附近的“朗繆爾大氣實(shí)驗(yàn)室(Langmuir Laboratory for Atmospheric Research)”以他的名字命名,而美國(guó)表面化學(xué)的研究期刊也命名為“朗繆爾(Langmuir)”。
生平
歐文·朗繆爾(Irving Langmuir,1881年1月31日-1957年8月16日),美國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家,1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。朗繆爾1881年出生于美國(guó)紐約,是家中的第三子。他父母常常鼓勵(lì)他觀察大自然,并細(xì)心紀(jì)錄他的觀察。?11歲時(shí),朗繆爾被發(fā)現(xiàn)視力不正常,后來(lái)經(jīng)過(guò)矯正,他又觀察到許多以往觀察不到的事,這令他對(duì)自然科學(xué)的興趣又增加不少。朗繆爾的哥哥也是化學(xué)家,對(duì)他的科學(xué)興趣有不少影響。?1903年,朗繆爾從美國(guó)哥倫比亞大學(xué)冶金工程專業(yè)畢業(yè),1906年從德國(guó)哥廷根大學(xué)博士畢業(yè)、師從能斯特。朗繆爾的博士研究與能斯特發(fā)光體有關(guān)。
朗繆爾最為著名的著作是“The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules”,出版于1919年。該著作建立在吉爾伯特·路易斯的立方體原子理論和瓦爾特·科塞爾(Walther Kossel)的化學(xué)鍵理論基礎(chǔ)上,概述了“同心圓原子結(jié)構(gòu)理論”。朗繆爾和路易斯卷入了這項(xiàng)爭(zhēng)議的工作,朗繆爾的演示技能促成了理論的普及,雖然理論本身主要依靠路易斯的研究成果而獲得認(rèn)可。
朗繆爾還研究了熱離子發(fā)射現(xiàn)象,是早期研究等離子體的科學(xué)家之一,1928年他首次提出“等離子體”(plasma)這個(gè)詞以描述氣體放電管里的物質(zhì)。從1909年至1950年,在通用電氣公司,朗繆爾推進(jìn)了物理和化學(xué)的一些領(lǐng)域,發(fā)明了充氣的白熾燈、氫焊接技術(shù),而他也因?yàn)樵诒砻婊瘜W(xué)上的工作被授予1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他是第一個(gè)成為諾貝爾獎(jiǎng)得主的工業(yè)化學(xué)家,美國(guó)新墨西哥州索科羅附近的“朗繆爾大氣實(shí)驗(yàn)室(Langmuir Laboratory for Atmospheric Research)”以他的名字命名,而美國(guó)表面化學(xué)的研究期刊也名為“朗繆爾(Langmuir)”。
朗繆爾引入了電子溫度這個(gè)概念,1924年他又發(fā)明了量度溫度和質(zhì)量的方法——朗繆爾探針(Langmuir probe)。一戰(zhàn)后,朗繆爾在原子論上工作,定義了當(dāng)今的同位素和化合價(jià)這些概念。?他和Katherine Blodgett一起研究薄膜,引進(jìn)了“單分子層”(monolayer)這個(gè)概念。?二戰(zhàn)時(shí)他研制軍事用具,包括將戰(zhàn)機(jī)翼上的冰溶掉的方法,他發(fā)現(xiàn)了將干冰和碘化合物存于低溫,可用作人工降雨。
研究
最初他對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)來(lái)自于他的燈泡(他的博士工作的延續(xù))的研究。他的第一個(gè)重大發(fā)展,是改善了擴(kuò)散泵,最終導(dǎo)致的高真空集熱管的發(fā)明。一年后,他和他的同事Lewi唐克斯發(fā)現(xiàn)了鎢燈絲與填充惰性氣體如氬氣,大大延長(zhǎng)燈泡的使用壽命。他還發(fā)現(xiàn),扭緊線圈燈絲,提高其效率。這些都是重要的歷史發(fā)展的白熾燈泡。在這一點(diǎn)上,他在化學(xué)方面的工作開(kāi)始時(shí),他發(fā)現(xiàn)引入鎢燈絲燈泡分離成氫原子,氫分子,并形成一層一個(gè)原子厚燈泡的表面上。
他在真空集熱管的研究助理是他的堂兄威廉缺憾白色。
在1917年,他發(fā)表了一份文件,對(duì)油膜的化學(xué),后來(lái)成為1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)的基礎(chǔ)。Langmuir吸附理論作為薄膜的一個(gè)分子厚的水面后面向與親水端(也許是酒精或酸)的脂肪鏈組成的油,親水基團(tuán)與水和疏水鏈成群一起上表面。從已知的體積和面積的油,這使得光譜技術(shù)的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查之前,可以很容易地確定薄膜厚度。
當(dāng)他繼續(xù)研究在真空和不同的氣體環(huán)境中的細(xì)絲,他開(kāi)始學(xué)習(xí)熱絲(帶電粒子發(fā)射熱電子發(fā)射)。他是第一工作的科學(xué)家之一等離子體是第一次調(diào)用這些電離氣體,該名稱,因?yàn)樗麄兲嵝阉难獫{。Langmuir和唐克斯發(fā)現(xiàn),被稱為等離子體電子密度波的朗繆爾波。
他介紹了電子溫度的概念,并于1924年發(fā)明的,稱為靜電探針,朗繆爾探針等離子體物理常用的診斷方法測(cè)量溫度和密度。有偏見(jiàn)的探頭尖的電流測(cè)量作為一個(gè)偏置電壓的功能,以確定當(dāng)?shù)氐牡入x子體溫度和密度。他還發(fā)現(xiàn)氫原子,他把發(fā)明了原子氫焊接過(guò)程中使用;有史以來(lái)第一條等離子焊接。鎢極氬弧焊,等離子焊接,至今已發(fā)展到。
晚年
朗繆爾于1923年任無(wú)線電工程師學(xué)會(huì)主席。
他和凱瑟琳B.布洛杰特一起研究薄膜和表面吸附。他們推出了一個(gè)概念單層(材料之一分子厚層)和描述這種表面的二維物理。在1932年他因?yàn)椤氨砻婊瘜W(xué)方面的發(fā)現(xiàn)和研究“ 而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)在1938年,朗繆爾的科學(xué)利益開(kāi)始轉(zhuǎn)向大氣科學(xué)和氣象。他的第一個(gè)合資企業(yè)之一,雖然切向的關(guān)系,是的昆蟲(chóng)學(xué)家查爾斯HT湯森聲稱駁斥鹿蠅超過(guò)每小時(shí)800英里的速度飛行。朗繆爾估計(jì)在每小時(shí)25公里的飛的真實(shí)速度。
觀察windrows在漂流海藻馬尾藻海后,他發(fā)現(xiàn)在海面的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的表面循環(huán)。它被稱為朗繆爾流通。
在第二次世界大戰(zhàn)期間,朗繆爾工作提高海軍聲納探測(cè)潛艇,后來(lái)發(fā)展保護(hù)煙幕和飛機(jī)機(jī)翼除冰的方法。這項(xiàng)研究導(dǎo)致他以理論認(rèn)為,對(duì)引進(jìn)干冰和碘到1低溫充分濕潤(rùn)云可能導(dǎo)致降水(云直播);雖然在頻繁的實(shí)踐,特別是在澳大利亞和中國(guó)的,這種技術(shù)的效率今天仍然是有爭(zhēng)議的。
朗繆爾在1953年創(chuàng)造的“?病態(tài)科學(xué)?“ 一詞,描述按照科學(xué)的方法進(jìn)行研究,但無(wú)意識(shí)的偏見(jiàn)或主觀影響污染。這是偽科學(xué),它有沒(méi)有遵循科學(xué)方法的幌子。在他的原始講話,他提出了ESP和飛碟病態(tài)科學(xué)的例子,自那以后,標(biāo)簽已應(yīng)用于保利沃特和冷聚變。
他的房子在Schenectady,在1976年被指定為國(guó)家古跡。
個(gè)人生活
朗繆爾于1912年與Marion Mersereau結(jié)婚,他領(lǐng)養(yǎng)了兩個(gè)孩子:肯尼斯和芭芭拉。經(jīng)過(guò)短暫的疾病,他于1957年因心臟病在馬薩諸塞州的伍茲霍爾去世。他的訃告跑到紐約時(shí)報(bào)“頭版上。
榮譽(yù)
美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士(1918)
珀金獎(jiǎng)?wù)拢?928)
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)(1932)
富蘭克林獎(jiǎng)?wù)拢?934)
約翰·J·卡蒂國(guó)家科學(xué)院獎(jiǎng)(1950)
山朗繆爾阿拉斯加(海拔8022英尺/2445米),以他命名(Chugach國(guó)家森林公園,銅河,支AK)
朗繆爾學(xué)院,在住宅大專大學(xué)石溪分校在H-四,1970年為他的名字命名
專利
符合Langmuir,美國(guó)專利1180159,“ 白熾燈電燈 “
符合Langmuir,美國(guó)專利1244217,“ 電子放電設(shè)備和經(jīng)營(yíng)同樣的方法 “
朗繆爾,美國(guó)專利1251388,“ 控制X射線管的方法和設(shè)備 “
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