Ирвинг Ленгмюр - Irving Langmuir

Ирвинг Ленгмюр
Langmuir-sit.jpg
Родившийся(1881-01-31)31 января 1881 г.[1]
Бруклин, Нью-Йорк, НАС.
Умер16 августа 1957 г.(1957-08-16) (76 лет)
Вудс-Хоул, Массачусетс, НАС.
НациональностьАмериканец
Альма-матерКолумбийский университет
Геттингенский университет
ИзвестенИзобретатель высоковакуумной лампы
Изотерма Ленгмюра
Награды
Научная карьера
ПоляХимия, Физика
УчрежденияGeneral Electric
ДокторантФридрих Долезалек[2]
Другие научные консультантыВальтер Нернст

Ирвинг Ленгмюр (/ˈлæŋмjʊər/;[3] 31 января 1881 - 16 августа 1957) был американцем химик, физик, и инженер. Он был награжден Нобелевская премия по химии в 1932 г. за работу в химия поверхности.

Самая известная публикация Ленгмюра - это статья 1919 года «Расположение электронов в атомах и молекулах», в которой, основываясь на Гилберт Н. Льюис с кубический атом теория и Вальтер Коссель В теории химической связи он изложил свою «концентрическую теорию атомной структуры».[4] Ленгмюр был втянут в спор о приоритетах с Льюисом по поводу этой работы; Навыки презентации Ленгмюра во многом были ответственны за популяризацию теории, хотя заслуга в самой теории в основном принадлежит Льюису.[5] В то время как в General Electric с 1909 по 1950 год Ленгмюр развил несколько областей физика и химия, изобрел газонаполненный лампа накаливания и техника водородной сварки. В Лаборатория атмосферных исследований Ленгмюра возле Сокорро, Нью-Мексико, был назван в его честь, как и Американское химическое общество журнал для наука о поверхности называется Langmuir.[1]

биография

Ранние годы

Ирвинг Ленгмюр родился в Бруклин, Нью-Йорк, 31 января 1881 года. Он был третьим из четырех детей Чарльза Ленгмюра и Сэди, урожденная Приходит. 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.[6] Когда эта проблема была исправлена, были раскрыты ранее ускользавшие от него детали, и его интерес к сложностям природы усилился.[7]

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 своей спальни, и он был удовлетворен, отвечая на бесчисленное множество вопросов, которые Ирвинг задавал. Ленгмюра увлечения включены альпинизм, горные лыжи, пилотирование свой самолет, и классическая музыка. Помимо профессионального интереса к политике в области атомной энергии, он был озабочен сохранением дикой природы.

Образование

Ленгмюр посетил несколько школ и институтов в Америке и Париже (1892–1895), прежде чем окончить среднюю школу. Chestnut Hill Academy (1898 г.), элитная частная школа, расположенная в богатой Chestnut Hill область в Филадельфии. Он окончил со степенью бакалавра наук в металлургическое машиностроение (Met.E. ) от Школа горного дела Колумбийского университета в 1903 г. Он получил докторскую степень в 1906 г. Фридрих Долезалек в Гёттинген,[2] для исследований, проведенных с использованием "Нернст горит », электрическую лампу, изобретенную Нернстом. Его докторская диссертация была озаглавлена« О частичной рекомбинации растворенных газов во время охлаждения ». Позже он работал в аспирантуре по химии. Затем Ленгмюр преподавал в Технологический институт Стивенса в Хобокен, Нью-Джерси, до 1909 г., когда он начал работать в General Electric исследовательская лаборатория (Скенектади, Нью-Йорк ).

Исследование

Langmuir (центр) в 1922 году в своей лаборатории в GE, показывая пионера радио Гульельмо Маркони (верно) новая триодная лампа мощностью 20 кВт
Компания Дженерал Электрик Плиотрон

Его первоначальный вклад в науку был получен благодаря изучению лампочек (продолжение его докторской работы). Его первым крупным достижением было улучшение диффузионный насос, что в конечном итоге привело к изобретению высоковакуумных выпрямительных и усилительных ламп. Через год он и его коллега Леви Тонкс обнаружил, что время жизни вольфрам нить накала можно значительно удлинить, если наполнить колбу инертный газ, Такие как аргон При этом критическим фактором (не учитываемым другими исследователями) является необходимость соблюдения максимальной чистоты на всех этапах процесса. Он также обнаружил, что скручивание нити в тугую катушку повышает ее эффективность. Это были важные события в истории лампа 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.[8]

Его помощником в исследованиях электронных ламп был его двоюродный брат. Уильям Комингс Уайт.[9]

Продолжая изучать волокна в вакууме и в различных газовых средах, он начал изучать излучение заряженных частиц из горячих волокон (термоэлектронная эмиссия ). Он был одним из первых ученых, с которыми плазма, и он был первым, кто назвал эти ионизированные газы таким именем, потому что они напомнили ему плазма крови.[10][11][12] Ленгмюр и Тонкс открыли волны электронной плотности в плазме, которые теперь известны как Волны Ленгмюра.[13]

Он ввел понятие электронная температура а в 1924 году изобрел диагностический метод измерения как температуры, так и плотность с электростатическим датчиком, который теперь называется Зонд 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 атомные водород, который он использовал, изобретая атомно-водородная сварка процесс; первая в истории плазменная сварка. С тех пор плазменная сварка превратилась в газовая вольфрамовая дуговая сварка.

В 1917 году он опубликовал работу по химии масляных пленок.[14] это впоследствии стало основой для присуждения Нобелевской премии 1932 года по химии. Ленгмюр предположил, что масла, состоящие из алифатический цепочка с гидрофильный конечная группа (возможно, алкоголь или же кислота ) были ориентированы пленкой толщиной в одну молекулу на поверхности воды, при этом гидрофильная группа находилась в воде, а гидрофобный цепи слиплись на поверхности. Толщину пленки можно было легко определить по известному объему и площади масла, что позволило исследовать молекулярную конфигурацию до спектроскопический методы были доступны.[15]

Ирвинг Ленгмюр - химик и физик

Спустя годы

Следующий Первая Мировая Война Ленгмюр внес вклад в атомную теорию и понимание атомной структуры, определив современную концепцию валентные оболочки и изотопы.

Ленгмюр был президентом Институт Радиоинженеров в 1923 г.[16]

Основываясь на его работе в General Electric, Джон Б. Тейлор разработан детектор ионизирующих пучков щелочных металлов,[17] называется в настоящее время Детектор Ленгмюра-Тейлора. В 1927 году он был одним из участников пятой Сольвей Конференция по физике, который проходил в Международном институте физики Солвея в Бельгии.

Он присоединился Кэтрин Б. Блоджетт изучить тонкие пленки и поверхностную адсорбцию. Они ввели понятие монослой (слой материала толщиной в одну молекулу) и двумерная физика, описывающая такую ​​поверхность. В 1932 г. он получил Нобелевская премия по химии "за открытия и исследования в химия поверхности. "В 1938 году научные интересы Ленгмюра начали обращаться к наука об атмосфере и метеорология. Одним из его первых начинаний, хотя и косвенно связанным, было опровержение утверждения энтомолога. Чарльз Х. Т. Таунсенд что олень олень летел со скоростью более 800 миль в час. Ленгмюр оценил скорость мухи в 25 миль в час.

После наблюдения валки дрейфующих водорослей в Саргассово море он обнаружил в море ветровую поверхностную циркуляцию. Теперь это называется Ленгмюровское кровообращение.

Дом Ленгмюра в Скенектади

В течение Вторая Мировая Война, Ленгмюр работал над улучшением военно-морского флота. сонар для обнаружения подводных лодок, а затем разработать защитные дымовые завесы и методы противообледенительный крылья самолета. Это исследование привело его к предположению, что введение сухой лед и йодид в достаточно влажное облако с низкой температурой может вызвать осадки (засев облаков ); хотя в частой практике, в частности, в Австралии и Китайской Народной Республики Китай, эффективность этого метода остается спорным сегодня.

В 1953 году Ленгмюр ввел термин "патологическая наука ", описывая исследования, проведенные в соответствии с научный метод, но испорчены бессознательной предвзятостью или субъективными эффектами. Это в отличие от лженаука, который не претендует на следование научным методам. В своей первоначальной речи он представил ESP и летающие тарелки как образцы патологической науки; с тех пор этот ярлык был применен к поливодный и холодный синтез.

Его дом в Скенектади был назначен Национальный исторический памятник в 1976 г.

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, Массачусетс от сердечного приступа 16 августа 1957 года. Его некролог помещен на первой странице Нью-Йорк Таймс.[18]

В своих религиозных взглядах Ленгмюр был агностиком.[19]

В художественной литературе

По словам автора Курт Воннегут, Ленгмюр был вдохновением для своего вымышленного ученого доктора Феликса Хёниккера в романе Колыбель для кошки.[20] Изобретение персонажем ледяная девятка в конечном итоге разрушил мир, засеяв новую фазу ледяной воды (похожую только по названию на Лед IX ). Ленгмюр работал с братом Воннегута, Бернар Воннегут в General Electric о засеивании кристаллов льда, чтобы уменьшить или увеличить количество дождя или шторма.[21][22][23]

Почести

Патенты

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Тейлор, Х. (1958). "Ирвинг Ленгмюр 1881-1957". Биографические воспоминания членов Королевского общества. 4: 167–184. Дои:10.1098 / рсбм.1958.0015. S2CID  84600396.
  2. ^ а б Ирвинг Ленгмюр - Дерево химии
  3. ^ «Ленгмюр, Ирвинг», в Биографический словарь Вебстера (1943), Спрингфилд, Массачусетс: Merriam-Webster.
  4. ^ Ленгмюр, Ирвинг (Июнь 1919 г.). «Расположение электронов в атомах и молекулах». Журнал Американского химического общества. 41 (6): 868–934. Дои:10.1021 / ja02227a002.
  5. ^ Коффи, Патрик (2008). Соборы науки: личности и соперничество, которые создали современную химию. Издательство Оксфордского университета. стр.134 –146. ISBN  978-0-19-532134-0.CS1 maint: ref = harv (связь)
  6. ^ Костюмы, С. Гай., Изд. (1962), Ленгмюр - Человек и ученый. Собрание сочинений Ирвинга Ленгмюра, 12, Пергамон Пресс, КАК В  B0007EIFMO ASIN заявляет, что автором является Альберт Розенфельд; не называет редактора и не называет том.
  7. ^ Раджванши, Анил К. (Июль 2008 г.), «Ирвинг Ленгмюр - первопроходец в области промышленной физики», Резонанс, 13 (7): 619–626, Дои:10.1007 / s12045-008-0068-z, S2CID  124517477
  8. ^ Коффи 2008, стр. 64–70
  9. ^ Андерсон, Дж. М. (2002). «Ирвинг Ленгмюр и истоки электроники». Обзор энергетики IEEE. 22 (3): 38–39. Дои:10.1109 / MPER.2002.989191.
  10. ^ Мотт-Смит, Гарольд М. (1971). "История" плазмы"" (PDF). Природа. 233 (5316): 219. Bibcode:1971 г., природа. 233..219M. Дои:10.1038 / 233219a0. PMID  16063290. S2CID  4259549.
  11. ^ Тонкс, Леви (1967). «Рождение» плазмы"". Американский журнал физики. 35 (9): 857–858. Bibcode:1967AmJPh..35..857T. Дои:10.1119/1.1974266.
  12. ^ Браун, Сэнборн К. (1978). «Глава 1: Краткая история газовой электроники». In Hirsh, Merle N .; Оскам, Х. Дж. (Ред.). Газовая электроника. 1. Академическая пресса. ISBN  978-0-12-349701-7.
  13. ^ Тонкс, Леви; Ленгмюр, Ирвинг (1929). «Колебания в ионизированных газах» (PDF). Физический обзор. 33 (8): 195–210. Bibcode:1929ПхРв ... 33..195Т. Дои:10.1103 / PhysRev.33.195. ЧВК  1085653. PMID  16587379.
  14. ^ Ленгмюр, Ирвинг (Сентябрь 1917 г.). «Состав и основные свойства твердых тел и жидкостей: II. Жидкости». Журнал Американского химического общества. 39 (9): 1848–1906. Дои:10.1021 / ja02254a006.
  15. ^ Коффи 2008, стр. 128–131
  16. ^ "Ирвинг Ленгмюр". Сеть глобальной истории IEEE. IEEE. Получено 9 августа 2011.
  17. ^ Тейлор, Джон (1930). «Отражение лучей щелочных металлов от кристаллов». Физический обзор. 35 (4): 375–380. Bibcode:1930ПхРв ... 35..375Т. Дои:10.1103 / PhysRev.35.375.
  18. ^ Штатные писатели (17 августа 1957 г.). «Доктор Ирвинг Ленгмюр умер в возрасте 76 лет; лауреат Нобелевской премии по химии». Нью-Йорк Таймс. Получено 20 октября 2008.
  19. ^ Альберт Розенфельд (1961). Квинтэссенция Ирвинга Ленгмюра. Pergamon Press. п. 150. Хотя сама Мэрион не была прилежной прихожанкой и не имела серьезных возражений против агностических взглядов Ирвинга, ее дед был священником епископальной церкви.
  20. ^ Мусил, Роберт К. (2 августа 1980 г.). «В любви должно быть больше, чем в смерти: разговор с Куртом Воннегутом». Нация. 231 (4): 128–132. ISSN  0027-8378.
  21. ^ Бернар Воннегут, 82 года, физик, уговоривший дождь с неба, NY Times, 27 апреля 1997 г.
  22. ^ Джефф Глорфельд (9 июня 2019 г.). «Гений, попавший в роман Воннегута». Космос.
  23. ^ Сэм Кин (5 сентября 2017 г.). «Химик, который думал, что может обуздать ураганы. Злополучные попытки Ирвинга Ленгмюра посеять ураганы показали, насколько трудно контролировать погоду». Атлантический океан.
  24. ^ "Книга членов, 1780–2010: Глава L" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 14 апреля 2011.
  25. ^ "Медаль Перкина SCI". Институт истории науки. 31 мая 2016. Получено 24 марта 2018.
  26. ^ «Премия Джона Дж. Карти за развитие науки». Национальная академия наук. Архивировано из оригинал 29 декабря 2010 г.. Получено 25 февраля 2011.

внешняя ссылка