Ирвинг Ленгмюр - Irving Langmuir
Ирвинг Ленгмюр | |
---|---|
Родившийся |
|
31 января 1881 г.
Умер | 16 августа 1957 г.
Вудс-Хоул, Массачусетс , США
|
(76 лет)
Национальность | Американец |
Альма-матер |
Колумбийский университет Геттингенского университета |
Известен | Изобретатель изотермы Ленгмюра для высоковакуумной трубки Ленгмюровские волны. |
Награды | |
Научная карьера | |
Поля | Химия , физика |
Учреждения | General Electric |
Докторант | Фридрих Долезалек |
Другие научные консультанты | Вальтер Нернст |
Ирвинг Ленгмюра ( / л æ ŋ м J ʊər / ; 31 января 1881 - 16 августа 1957), американский химик , физик и инженер . Он был удостоен Нобелевской премии по химии в 1932 году за свои работы в области химии поверхности .
Самая известная публикация Ленгмюра - это статья 1919 года «Расположение электронов в атомах и молекулах», в которой, основываясь на теории кубического атома Гилберта Н. Льюиса и теории химической связи Вальтера Косселя , он изложил свою «концентрическую теорию атомной структуры». ". Ленгмюр оказался втянутым в спор о приоритетах с Льюисом по поводу этой работы; Навыки презентации Ленгмюра во многом способствовали популяризации теории, хотя заслуга в самой теории в основном принадлежит Льюису. Работая в General Electric с 1909 по 1950 год, Ленгмюр разработал несколько областей физики и химии , изобрел газовую лампу накаливания и технику водородной сварки . В его честь была названа лаборатория атмосферных исследований Ленгмюра недалеко от Сокорро, штат Нью-Мексико , а также журнал Американского химического общества по наукам о поверхности под названием Langmuir .
биография
Ранние годы
Ирвинг Ленгмюр родился в Бруклине , штат Нью-Йорк, 31 января 1881 года. Он был третьим из четырех детей Чарльза Ленгмюра и Сэди, урожденной Комингс. В детстве родители Ленгмюра поощряли его внимательно наблюдать за природой и вести подробный учет различных наблюдений. Когда Ирвингу было одиннадцать, выяснилось, что у него плохое зрение. Когда эта проблема была исправлена, были обнаружены ранее ускользавшие от него детали, и его интерес к сложностям природы усилился.
В детстве на Ленгмюра повлиял его старший брат Артур Ленгмюр. Артур был химиком-исследователем, который поощрял Ирвинга интересоваться природой и принципами ее работы. Артур помог Ирвингу организовать свою первую химическую лабораторию в углу его спальни, и он был удовлетворен, отвечая на бесчисленное множество вопросов, которые Ирвинг задавал. Хобби Ленгмюра были альпинизмом , лыжным спортом , пилотированием собственного самолета и классической музыкой . Помимо профессионального интереса к политике в области атомной энергии, он был озабочен сохранением дикой природы.
Образование
Ленгмюр посещал несколько школ и институтов в Америке и Париже (1892–1895), прежде чем окончил среднюю школу в Chestnut Hill Academy (1898), элитной частной школе, расположенной в богатой области Chestnut Hill в Филадельфии. Он получил степень бакалавра наук в области металлургической инженерии ( Met.E. ) Горного факультета Колумбийского университета в 1903 году. Он получил докторскую степень в 1906 году под руководством Фридриха Долезалека в Геттингене за исследования, проведенные с использованием « Nernst Glower », электрическая лампа изобретена Нернстом. Его докторская диссертация была озаглавлена «О частичной рекомбинации растворенных газов при охлаждении». Позже он работал в аспирантуре по химии. Затем Ленгмюр преподавал в Технологическом институте Стивенса в Хобокене, штат Нью-Джерси , до 1909 года, когда он начал работать в исследовательской лаборатории General Electric ( Скенектади, Нью-Йорк ).
Исследовать
Первым его вкладом в науку стало изучение лампочек (продолжение его докторской работы). Его первой крупной разработкой было усовершенствование диффузионного насоса , что в конечном итоге привело к изобретению высоковакуумных выпрямительных и усилительных ламп. Год спустя он и его коллега Леви Тонкс обнаружили, что срок службы вольфрамовой нити можно значительно продлить, если заполнить колбу инертным газом , например аргоном , при этом критическим фактором (игнорируемым другими исследователями) является необходимость соблюдения максимальной чистоты в помещении. все этапы процесса. Он также обнаружил, что скручивание нити в тугую катушку повышает ее эффективность. Это были важные события в истории ламп накаливания . Его работа в области химии поверхности началась с этого момента, когда он обнаружил, что молекулярный водород, введенный в колбу с вольфрамовой нитью, диссоциирует на атомарный водород и формирует слой толщиной в один атом на поверхности колбы.
Его помощником в исследованиях электронных ламп был его двоюродный брат Уильям Комингс Уайт .
Продолжая изучать волокна в вакууме и в различных газовых средах, он начал изучать эмиссию заряженных частиц из горячих нитей ( термоэлектронная эмиссия ). Он был одним из первых ученых, которые работали с плазмой , и он первым назвал эти ионизированные газы так, потому что они напоминали ему плазму крови . Ленгмюр и Тонкс открыли волны электронной плотности в плазме, которые теперь известны как волны Ленгмюра .
Он ввел понятие электронной температуры и в 1924 году изобрел диагностический метод для измерения как температуры, так и плотности с помощью электростатического зонда, который теперь называется зондом Ленгмюра и обычно используется в физике плазмы. Ток смещенного наконечника зонда измеряется как функция напряжения смещения для определения локальной температуры и плотности плазмы. Он также открыл атомарный водород , который он применил, изобретя процесс сварки атомарным водородом ; первая в истории плазменная сварка. С тех пор плазменная сварка превратилась в дуговую сварку вольфрамовым электродом .
В 1917 году он опубликовал работу по химии масляных пленок, которая впоследствии стала основой для присуждения Нобелевской премии по химии 1932 года. Ленгмюр предположил, что масла, состоящие из алифатической цепи с гидрофильной концевой группой (возможно, спирта или кислоты ), ориентированы как пленка толщиной в одну молекулу на поверхности воды, с гидрофильной группой внизу в воде и гидрофобными цепями, сгруппированными вместе на поверхности. поверхность. Толщину пленки можно было легко определить по известному объему и площади масла, что позволило исследовать молекулярную конфигурацию до того , как стали доступны спектроскопические методы.
Спустя годы
После Первой мировой войны Ленгмюр внес вклад в теорию атома и понимание атомной структуры, определив современную концепцию валентных оболочек и изотопов .
Ленгмюр был президентом Института радиоинженеров в 1923 году.
Основываясь на своей работе в General Electric, Джон Б. Тейлор разработал детектор ионизирующих пучков щелочных металлов, который сегодня называется детектором Ленгмюра-Тейлора . В 1927 году он был одним из участников пятой Сольвеевской конференции по физике, которая проходила в Международном институте физики Сольвея в Бельгии.
Он присоединился к Кэтрин Б. Блоджетт для изучения тонких пленок и поверхностной адсорбции. Они ввели понятие монослоя (слой материала толщиной в одну молекулу) и двумерную физику, описывающую такую поверхность. В 1932 году он получил Нобелевскую премию по химии «за открытия и исследования в области химии поверхности ». В 1938 году научные интересы Ленгмюра начали обращаться к атмосферным наукам и метеорологии . Одним из его первых начинаний, хотя и косвенно связанных, было опровержение утверждения энтомолога Чарльза Х.Т. Таунсенда о том, что олень-овод летал со скоростью более 800 миль в час. Ленгмюр оценил скорость мухи в 25 миль в час.
После наблюдения валков дрейфующих морских водорослей в Саргассовом море он обнаружил ветряк циркуляции поверхности в море. Теперь это называется циркуляцией Ленгмюра .
Во время Второй мировой войны Ленгмюр работал над улучшением военно-морского гидролокатора для обнаружения подводных лодок, а затем над разработкой защитных дымовых завес и методов борьбы с обледенением крыльев самолетов. Это исследование привело его к предположению, что введение сухого льда и йодида в достаточно влажное облако с низкой температурой может вызвать выпадение осадков ( засев облаков ); хотя при частой практике, особенно в Австралии и Китайской Народной Республике, эффективность этого метода до сих пор остается спорной.
В 1953 году Ленгмюр ввел термин « патологическая наука », описывая исследования, проводимые в соответствии с научным методом , но испорченные бессознательной предвзятостью или субъективными эффектами. Это контрастирует с лженаукой , которая не претендует на следование научным методам. В своей первоначальной речи он представил экстрасенсорное восприятие и летающие тарелки как примеры патологической науки; с тех пор этикетка применяется к поливоду и холодному плавлению .
Его дом в Скенектади был признан национальным историческим памятником в 1976 году.
Личная жизнь
Ленгмюр был женат на Марион Мерсеро (1883–1971) в 1912 году, с которой он усыновил двоих детей: Кеннета и Барбару. После непродолжительной болезни он умер в Вудс-Хоул, штат Массачусетс, от сердечного приступа 16 августа 1957 года. Его некролог был помещен на первой странице The New York Times .
В своих религиозных взглядах Ленгмюр был агностиком.
В художественной литературе
По словам автора Курта Воннегута , Ленгмюр был источником вдохновения для своего вымышленного ученого доктора Феликса Хёниккера в романе « Кошачья колыбель» . Изобретение персонажем льда-девять в конечном итоге разрушило мир, засевая новую фазу ледяной воды (похожую по названию только на Ice IX ). Ленгмюр работал с братом Воннегута, Бернардом Воннегутом в General Electric, над засеиванием кристаллов льда, чтобы уменьшить или увеличить количество дождя или шторма.
Почести
- Член Американской академии искусств и наук (1918)
- Медаль Перкина (1928 г.)
- Нобелевская премия по химии (1932 г.)
- Медаль Франклина (1934)
- Медаль Фарадея (1944 г.)
- Джон Дж Карти премия в Национальной академии наук (1950)
- Гора Ленгмюр [1] [2] (высота 8022 фута / 2445 м) на Аляске названа в его честь (Национальный лес Чугач, Медная река, AK)
- Langmuir College, жилой колледж в университете Стоуни-Брук в H-Quad, названный в его честь в 1970 году [3] [4]
- внук, Роджер Р. Саммерхейз, в 1999 году снял / написал / продюсировал / отредактировал 57-минутный документальный фильм под названием «Мир Ленгмюра» [5]
Патенты
- Langmuir, Патент США 1 180 159 , « Электрическая лампа накаливания ».
- Langmuir, патент США 1244217 , « Электронно-разрядный аппарат и способ его работы ».
- Langmuir, патент США 1,251,388 , « Способ и устройство для управления рентгеновскими трубками ».
Смотрите также
- Правило 18 электронов
- Дом Ирвинга Ленгмюра
- Изотерма Ленгмюра
- Желоб Ленгмюра
- Уравнение Ленгмюра, уравнение , которое связывает покрытие или адсорбцию молекул на твердой поверхности с давлением газа или концентрацией среды над твердой поверхностью при фиксированной температуре.
- Волна Ленгмюра , быстрое колебание электронной плотности в проводящих средах, таких как плазма или металлы.
- Ленгмюровские состояния , трехмерные квантовые состояния гелия, когда оба электрона движутся в фазе по круговым орбитам Бора и взаимно отталкиваются.
- Фильм Ленгмюра – Блоджетт
- Закон Чайлда – Ленгмюра
- Детектор Ленгмюра – Тейлора
- Список вещей, названных в честь Ирвинга Ленгмюра
Рекомендации
Внешние ссылки
- Работы Ирвинга Ленгмюра или о нем в Internet Archive
- Langmuir Journal ACS Chemistry Journal of Surface and Colloids
- " Ленгмюр, Ирвинг " Infoplease.com.
- " Трубка шаровой молнии Ирвинга Ленгмюра ". Страница шаровой молнии. Любитель науки .
- « Ирвинг Ленгмюр показывает Уитни одно из своих изобретений - трубку Плиотрона. Около 1920 года ». Уиллис Родни Уитни : «Отец фундаментальных исследований в промышленности».
- «Патологическая наука» - знаменитая лекция от 18 декабря 1953 г. в GE Labs.
- "Расположение электронов в атомах и молекулах" JACS, Vol. 41, № 6, 868.
- «Адсорбция газов на плоских поверхностях из стекла, слюды и платины» JACS, Vol. 40, № 9, 1361.
- «Ирвинг Ленгмюр - великий химик-физик»; Резонанс, июль 2008 г.
- Ключевые участники: Ирвинг Ленгмюр - Линус Полинг и природа химической связи: документальная история
- Биографические воспоминания Национальной академии наук
- Ирвинг Ленгмюр на Nobelprize.org