歐文·朗繆爾(Irving Langmuir,1881年1月31日-1957年8月16日),美國化學家、物理學家,1932年諾貝爾化學獎得主。他最為著名的著作是《The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules》,出版于1919年。朗繆爾在通用電氣工作期間,發明了氫氣焊接、在燈炮充入氣體的技術,并因在表面化學的貢獻而獲得諾貝爾化學獎。為表彰朗繆爾的貢獻,位于索柯洛的大氣實驗室與美國化學學會的表面科學期刊皆以其名命名。
人物經歷
歐文·朗繆爾(Irving Langmuir,1881年1月31日-1957年8月16日),美國化學家、物理學家,1932年諾貝爾化學獎得主。朗繆爾1881年出生于紐約,是家中的第三子。他父母常常鼓勵他觀察大自然,并細心紀錄他的觀察。11歲時,朗繆爾被發現視力不正常,后來經過矯正,他又觀察到許多以往觀察不到的事,這令他對自然科學的興趣又增加不少。朗繆爾的哥哥亞瑟·朗繆爾(Arthur Langmuir)也是化學家,對他的科學興趣有不少影響。亞瑟幫助歐文在臥室的一角建造歐文的第一座實驗室,并回答歐文提出的許多問題。朗繆爾平時喜好登山運動、滑雪、駕駛自有的飛機飛行以及古典音樂。他除了對原子能有專業方面的興趣外,還很關心荒野環境保護。
朗繆爾在(1892-1895)年間于美國與巴黎等地的學校完成他早年的教育。1898年朗繆爾自栗樹山高中畢業,該校位于費城栗樹山地區,是一所精英私立學校。1903年,朗繆爾從哥倫比亞礦冶大學(全美第一所礦冶學校,創立于1864年,今哥倫比亞大學傅氏基金工程和應用科學學院的前身)取得冶金工程理學士。后赴哥廷根市,在化學家弗雷德里?!ざ嗔性锌说闹笇乱?a href="/hebeideji/4292117532300677729.html">瓦爾特·能斯特發光體進行研究,并在1906年拿到博士學位。他的博士論文標題是"解離氣體在冷卻過程中的部分復合"(On the Partial Recombination of Dissolved Gases During Cooling.)。取得博士學位后,朗繆爾進行了化學領域的博士后研究。學成歸國后,朗繆爾在霍博肯的斯蒂文斯理工學院任教,1909年后在斯克內克塔迪通用電氣的研究實驗室工作。
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·路易士的立方體原子理論和瓦爾特·科塞爾(Walther Kossel)的化學鍵理論基礎上,概述了“同心圓原子結構理論”。朗繆爾和路易斯卷入了這項爭議的工作,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可。
朗繆爾又研究熱離子發射,是早期研究等離子體的科學家之一,1928年他首次提出“等離子體”(plasma)這個詞以描述氣體放電管里的物質。從1909年至1950年,在通用電氣,朗繆爾推進了物理和化學的一些領域,發明了充氣的白熾燈、氫焊接技術,而他因也為在表面化學上的工作被授予1932年諾貝爾化學獎。他是第一個成為諾貝爾獎得主的工業化學家,美國新墨西哥州索科羅附近的“朗繆爾大氣實驗室(Langmuir Laboratory for Atmospheric Research)”以他的名字命名,而美國表面化學的研究期刊也名為“朗繆爾(Langmuir)”。
朗繆爾引入了電子溫度這個概念,1924年他又發明了量度溫度和質量的方法——朗繆爾探針(Langmuir probe)。第一次世界大戰后,朗繆爾在原子論上工作,定義了當今的同位素和化合價這些概念。他和Katherine Blodgett一起研究薄膜,引進了“單分子層”(monolayer)這個概念。二戰時他研制軍事用具,包括將戰機翼上的冰溶掉的方法,他發現了將干冰和碘化合物存于低溫,可用作人工降雨。
研究
最初他對科學的貢獻來自于他的燈泡(他的博士工作的延續)的研究。他的第一個重大發展,是改善了擴散泵,最終導致的高真空集熱管的發明。一年后,他和他的同事Lewi唐克斯發現了鎢燈絲與填充惰性氣體如氣,大大延長燈泡的一生。他還發現,扭緊線圈燈絲,提高其效率。這些都是重要的歷史發展的白熾燈泡。在這一點上,他在化學方面的工作開始時,他發現引入鎢燈絲燈泡分離成氫原子,氫分子,并形成一層一個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,他發表了一份文件,對油膜的化學,后來成為1932年諾貝爾化學獎獲獎的基礎。Langmuir吸附理論作為電影的一個分子厚的水面后面向與親水端(也許是乙醇或酸)的脂肪鏈組成的油,親水基團與水和疏水鏈成群一起上表面。從已知的體積和面積的油,這使得光譜技術的分子結構進行調查之前,可以很容易地確定薄膜厚度。
當他繼續研究在真空和不同的氣體環境中的細絲,他開始學習熱絲(帶電粒子發射熱電子發射)。他是第一工作的科學家之一等離子體是第一次調用這些電離氣體,該名稱,因為他們提醒他的血漿。Langmuir和唐克斯發現,現在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年發明的,現在稱為靜電探針,朗繆爾探針等離子體物理常用的診斷方法測量溫度和密度。有偏見的探頭尖的電流測量作為一個偏置電壓的功能,以確定當地的等離子體溫度和密度。他還發現氫原子,他把發明了原子氫焊接過程中使用;有史以來第一條等離子焊接。
朗繆爾于1923年任無線電工程師學會主席。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年他因為“表面化學方面的發現和研究“而獲得諾貝爾化學獎在1938年,朗繆爾的科學利益開始轉向大氣科學和氣象。他的第一個合資企業之一,雖然切向的關系,是的昆蟲學家查爾斯HT湯森聲稱駁斥鹿蠅超過每小時800英里的速度飛行。朗繆爾估計在每小時25公里的飛的真實速度。
觀察windrows在漂流海藻馬尾藻海后,他發現在海面的風力驅動的表面循環。它現在被稱為朗繆爾流通。在第二次世界大戰期間,朗繆爾工作提高海軍聲納探測潛艇,后來發展保護煙幕和飛機機翼除冰的方法。這項研究導致他以理論認為,對引進干冰和碘到1低溫充分濕潤云可能導致降水(云直播);雖然在頻繁的實踐,特別是在澳大利亞和人民共和國中國的,這種技術的效率今天仍然是有爭議的。
朗繆爾在1953年創造的“病態科學“一詞,描述按照科學的方法進行研究,但無意識的偏見或主觀影響污染。這是偽科學,它有沒有遵循科學方法的幌子。在他的原始講話,他提出了ESP和飛碟病態科學的例子,自那以后,標簽已應用于保利沃特和冷聚變。
他的房子在Schenectady,在1976年被指定為國家古跡。
個人生活
朗繆爾于1912年與Marion Mersereau結婚,他領養了兩個孩子:肯尼斯和芭芭拉。經過短暫的疾病,他于1957年因心臟病在馬薩諸塞州的伍茲霍爾去世。他的訃告出現在《紐約時報》頭版上。朗繆爾信仰不可知論。
榮譽
美國藝術與科學學院院士(1918)
珀金獎章(1928)
諾貝爾化學獎(1932)
富蘭克林獎章(1934)
法拉第獎章(1944)
約翰·J·卡蒂國家科學院獎(1950)
山朗繆爾阿拉斯加州(海拔8022英尺/2445米),以他命名(Chugach國家森林公園,銅河,支AK)
朗繆爾學院,在住宅大專大學石溪分校在H-四,1970年為他的名字命名
朗繆爾之孫羅杰·桑莫海耶斯(Roger R Summerhayes)1999年自編自導自行發表并自行修訂了一出長達57分鐘的紀錄片,稱之為"朗繆爾的世界"(Langmuir's World)
專利
符合Langmuir,美國專利1180159,“白熾燈電燈“
符合Langmuir,美國專利1244217,“電子放電設備和經營同樣的方法“
朗繆爾,美國專利1251388,“控制X射線管的方法和設備“
外部鏈接
參考資料 >