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欧文·朗缪尔(美国化学家、物理学家)

欧文·朗缪尔Irving Langmuir,1881年1月31日-1957年8月16日),美国化学家、物理学家,1932年诺贝尔化学奖得主。 他最为著名的著作是“The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules”,出版于1919年。该著作建立在吉尔伯特·路易斯的立方体原子理论和瓦尔特·科塞尔(Walther Kossel)的化学键理论基础上,概述了“同心圆原子结构理论”。 朗缪尔和路易斯卷入了这项争议的工作,朗缪尔的演示技能促成了理论的普及,虽然理论本身主要依靠路易斯的研究成果而获得认可。

从1909年至1950年,在通用电气公司,朗缪尔推动了物理和化学领域的进步,发明了充气的白炽灯、氢焊接技术,而他也因为在表面化学上的工作被授予1932年诺贝尔化学奖。 他是第一个成为诺贝尔奖得主的工业化学家,美国新墨西哥州索科罗附近的“朗缪尔大气实验室(Langmuir Laboratory for Atmospheric Research)”以他的名字命名,而美国表面化学的研究期刊也命名为“朗缪尔(Langmuir)”。

生平

欧文·朗缪尔Irving Langmuir,1881年1月31日-1957年8月16日),美国化学家、物理学家,1932年诺贝尔化学奖得主。朗缪尔1881年出生于美国纽约,是家中的第三子。他父母常常鼓励他观察大自然,并细心纪录他的观察。 11岁时,朗缪尔被发现视力不正常,后来经过矫正,他又观察到许多以往观察不到的事,这令他对自然科学的兴趣又增加不少。朗缪尔的哥哥也是化学家,对他的科学兴趣有不少影响。 1903年,朗缪尔从美国哥伦比亚大学冶金工程专业毕业,1906年从德国哥廷根大学博士毕业、师从能斯特。朗缪尔的博士研究与能斯特发光体有关。

朗缪尔最为著名的著作是“The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules”,出版于1919年。该著作建立在吉尔伯特·路易斯的立方体原子理论和瓦尔特·科塞尔(Walther Kossel)的化学键理论基础上,概述了“同心圆原子结构理论”。朗缪尔和路易斯卷入了这项争议的工作,朗缪尔的演示技能促成了理论的普及,虽然理论本身主要依靠路易斯的研究成果而获得认可。

朗缪尔还研究了热离子发射现象,是早期研究等离子体的科学家之一,1928年他首次提出“等离子体”(plasma)这个词以描述气体放电管里的物质。从1909年至1950年,在通用电气公司,朗缪尔推进了物理和化学的一些领域,发明了充气的白炽灯、氢焊接技术,而他也因为在表面化学上的工作被授予1932年诺贝尔化学奖。他是第一个成为诺贝尔奖得主的工业化学家,美国新墨西哥州索科罗附近的“朗缪尔大气实验室(Langmuir Laboratory for Atmospheric Research)”以他的名字命名,而美国表面化学的研究期刊也名为“朗缪尔(Langmuir)”。

朗缪尔引入了电子温度这个概念,1924年他又发明了量度温度和质量的方法——朗缪尔探针(Langmuir probe)。一战后,朗缪尔在原子论上工作,定义了当今的同位素和化合价这些概念。 他和Katherine Blodgett一起研究薄膜,引进了“单分子层”(monolayer)这个概念。 二战时他研制军事用具,包括将战机翼上的冰溶掉的方法,他发现了将干冰和碘化合物存于低温,可用作人工降雨。

研究

最初他对科学的贡献来自于他的灯泡(他的博士工作的延续)的研究。他的第一个重大发展,是改善了扩散泵,最终导致的高真空集热管的发明。一年后,他和他的同事Lewi唐克斯发现了钨灯丝与填充惰性气体如氩气,大大延长灯泡的使用寿命。他还发现,扭紧线圈灯丝,提高其效率。这些都是重要的历史发展的白炽灯泡。在这一点上,他在化学方面的工作开始时,他发现引入钨灯丝灯泡分离成氢原子,氢分子,并形成一层一个原子厚灯泡的表面上。

他在真空集热管的研究助理是他的堂兄威廉缺憾白色。

在1917年,他发表了一份文件,对油膜的化学,后来成为1932年诺贝尔化学奖获奖的基础。Langmuir吸附理论作为薄膜的一个分子厚的水面后面向与亲水端(也许是酒精或酸)的脂肪链组成的油,亲水基团与水和疏水链成群一起上表面。从已知的体积和面积的油,这使得光谱技术的分子结构进行调查之前,可以很容易地确定薄膜厚度。

当他继续研究在真空和不同的气体环境中的细丝,他开始学习热丝(带电粒子发射热电子发射)。他是第一工作的科学家之一等离子体是第一次调用这些电离气体,该名称,因为他们提醒他的血浆。Langmuir和唐克斯发现,被称为等离子体电子密度波的朗缪尔波。

他介绍了电子温度的概念,并于1924年发明的,称为静电探针,朗缪尔探针等离子体物理常用的诊断方法测量温度和密度。有偏见的探头尖的电流测量作为一个偏置电压的功能,以确定当地的等离子体温度和密度。他还发现氢原子,他把发明了原子氢焊接过程中使用;有史以来第一条等离子焊接。钨极氩弧焊,等离子焊接,至今已发展到。

晚年

朗缪尔于1923年任无线电工程师学会主席。

他和凯瑟琳B.布洛杰特一起研究薄膜和表面吸附。他们推出了一个概念单层(材料之一分子厚层)和描述这种表面的二维物理。在1932年他因为“表面化学方面的发现和研究“ 而获得诺贝尔化学奖在1938年,朗缪尔的科学利益开始转向大气科学和气象。他的第一个合资企业之一,虽然切向的关系,是的昆虫学家查尔斯HT汤森声称驳斥鹿蝇超过每小时800英里的速度飞行。朗缪尔估计在每小时25公里的飞的真实速度。

观察windrows在漂流海藻马尾藻海后,他发现在海面的风力驱动的表面循环。它被称为朗缪尔流通。

在第二次世界大战期间,朗缪尔工作提高海军声纳探测潜艇,后来发展保护烟幕和飞机机翼除冰的方法。这项研究导致他以理论认为,对引进干冰和碘到1低温充分湿润云可能导致降水(云直播);虽然在频繁的实践,特别是在澳大利亚和中国的,这种技术的效率今天仍然是有争议的。

朗缪尔在1953年创造的“ 病态科学 “ 一词,描述按照科学的方法进行研究,但无意识的偏见或主观影响污染。这是伪科学,它有没有遵循科学方法的幌子。在他的原始讲话,他提出了ESP和飞碟病态科学的例子,自那以后,标签已应用于保利沃特和冷聚变。

他的房子在Schenectady,在1976年被指定为国家古迹。

个人生活

朗缪尔于1912年与Marion Mersereau结婚,他领养了两个孩子:肯尼斯和芭芭拉。经过短暂的疾病,他于1957年因心脏病在马萨诸塞州的伍兹霍尔去世。他的讣告跑到纽约时报“头版上。

荣誉

美国艺术与科学学院院士(1918)

珀金奖章(1928)

诺贝尔化学奖(1932)

富兰克林奖章(1934)

约翰·J·卡蒂国家科学院奖(1950)

山朗缪尔阿拉斯加(海拔8022英尺/2445米),以他命名(Chugach国家森林公园,铜河,支AK)

朗缪尔学院,在住宅大专大学石溪分校在H-四,1970年为他的名字命名

专利

符合Langmuir,美国专利1180159,“ 白炽灯电灯 “

符合Langmuir,美国专利1244217,“ 电子放电设备和经营同样的方法 “

朗缪尔,美国专利1251388,“ 控制X射线管的方法和设备 “

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