Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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

Ирвинг Ленгмюра ( / л æ ŋ м J ʊər / ; [3] 31 января 1881 - 16 декабря 1957) был 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». ". [4] Ленгмюр оказался втянутым в спор о приоритетах с Льюисом по поводу этой работы; Навыки презентации Ленгмюра в значительной степени способствовали популяризации теории, хотя заслуга в самой теории в основном принадлежит Льюису. [5] 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 науке о поверхности под названием Langmuir . [1]

Биография [ править ]

Ранние годы [ править ]

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. [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. Хобби Ленгмюра включали альпинизм , катание на лыжах , пилотирование собственного самолета и классическую музыку . Помимо профессионального интереса к политике в области атомной энергии, он был озабочен сохранением дикой природы.

Образование [ править ]

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 окончил со степенью бакалавра наук в области металлургического машиностроения ( Met.E. ) из Колумбийского университета Горной школы в 1903 году он получил степень доктора философии в 1906 году под Фридриха Dolezalek в Геттингене , [2] для исследований , проведенных с использованием " Нернста Glower», электрическая лампа, изобретенная 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 Технологическом институте Стивенса в Хобокене, штат Нью-Джерси , до 1909 года. , когда он начал работать в исследовательской лаборатории General Electric ( Скенектади, Нью-Йорк ).

Исследование [ править ]

Ленгмюр (в центре) в 1922 году в своей лаборатории в GE, демонстрирует первопроходцу радио Гульельмо Маркони (справа) новую триодную лампу мощностью 20 кВт.
Компания Дженерал Электрик Плиотрон

Его первоначальный вклад в науку был получен благодаря изучению 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 историилампа 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 нити в вакууме и в различных газовых средах, он начал изучать эмиссию заряженных частиц из горячих нитей ( термоэлектронная эмиссия ). Он был одним из первых ученых, работавших с плазмой , и первым назвал эти ионизированные газы так, потому что они напоминали ему плазму крови . [10] [11] [12] Ленгмюр и Тонкс открыли волны электронной плотности в плазме, которые теперь известны как волны Ленгмюра . [13]

Он ввел понятие электронной температуры и в 1924 году изобрел диагностический метод для измерения температуры 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 начал использовать, изобретая процесс сварки атомарным водородом ; первая плазменная сварка. С тех пор плазменная сварка превратилась в дуговую сварку вольфрамовым электродом .

В 1917 г. он опубликовал работу по химии масляных пленок [14], которая впоследствии стала основой для присуждения Нобелевской премии 1932 г. по химии. 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. [15]

Ирвинг Ленгмюр - химик и физик

Спустя годы [ править ]

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 [16].

Основываясь на своей работе в General Electric, Джон Б. Тейлор разработал детектор ионизирующих пучков щелочных металлов [17], 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 оленьлетел 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 .

Дом Ленгмюра в Скенектади

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 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 », описывающий исследования, проводимые в соответствии с научным методом , но испорченные бессознательной предвзятостью или субъективными эффектами. Это контрастирует с псевдонаукой , 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 [ править ]

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 . [18]

В своих религиозных взглядах Ленгмюр был агностиком. [19]

В художественной литературе [ править ]

По словам автора Курта Воннегута , Ленгмюр был источником вдохновения для своего вымышленного ученого доктора Феликса Хёниккера в романе « Кошачья колыбель» . [20] Изобретение персонажем льда-девять в конечном итоге разрушило мир, засевая новую фазу ледяной воды (похожую по названию только на Ice IX ). Ленгмюр вместе с братом Воннегута, Бернардом Воннегутом, работал в General Electric над засеиванием кристаллов льда, чтобы уменьшить или усилить дождь или шторм. [21] [22] [23]

Почести [ править ]

  • Член Американской академии искусств и наук (1918) [24]
  • Медаль Перкина (1928 г.) [25]
  • Нобелевская премия по химии (1932 г.)
  • Медаль Франклина (1934)
  • Медаль Фарадея (1944 г.)
  • Джон Дж Карти премия в Национальной академии наук (1950) [26]
  • 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 [ править ]

  • 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 ».

См. Также [ править ]

  • 18-электронное правило
  • 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

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Тейлор, Х. (1958). "Ирвинг Ленгмюр 1881-1957". Биографические воспоминания членов Королевского общества . 4 : 167–184. DOI : 10,1098 / rsbm.1958.0015 . S2CID  84600396 .
  2. ^ a b Ирвинг Ленгмюр - Древо химии
  3. ↑ «Ленгмюр, Ирвинг», в Биографическом словаре Вебстера (1943), Спрингфилд, Массачусетс: Merriam-Webster.
  4. Перейти ↑ Langmuir, Irving (июнь 1919). «Расположение электронов в атомах и молекулах» . Журнал Американского химического общества . 41 (6): 868–934. DOI : 10.1021 / ja02227a002 .
  5. ^ Коффи, Патрик (2008). Соборы науки: личности и соперничества, которые создали современную химию . Издательство Оксфордского университета. стр.  134 -146. ISBN 978-0-19-532134-0.
  6. Перейти ↑ Suits, C. Guy., Ed. (1962), Ленгмюр - Человек и ученый. Собрание сочинений Ирвинга Ленгмюра , 12 , Pergamon Press, ASIN B0007EIFMO ASIN заявляет, что автором является Альберт Розенфельд; не называет редактора и не называет том.
  7. ^ Rajvanshi, Анил К. (июль 2008 г.), "Ирвинг Ленгмюра - новаторского Промышленный физикохимик" , Резонанс , 13 (7): 619-626, DOI : 10.1007 / s12045-008-0068-г , S2CID 124517477 
  8. ↑ Coffey, 2008 , стр. 64–70.
  9. Перейти ↑ Anderson, JM (2002). «Ирвинг Ленгмюр и истоки электроники». Обзор энергетики IEEE . 22 (3): 38–39. DOI : 10.1109 / MPER.2002.989191 .
  10. ^ Мотт-Смит, Гарольд М. (1971). «История« плазмы » » (PDF) . Природа . 233 (5316): 219. Bibcode : 1971Natur.233..219M . DOI : 10.1038 / 233219a0 . PMID 16063290 . S2CID 4259549 .   
  11. ^ Тонкс, Леви (1967). «Рождение« плазмы » ». Американский журнал физики . 35 (9): 857–858. Bibcode : 1967AmJPh..35..857T . DOI : 10.1119 / 1.1974266 .
  12. ^ Браун, Сэнборн С. (1978). «Глава 1: Краткая история газовой электроники» . In Hirsh, Merle N .; Оскам, HJ (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. Полномочный код : 1929PhRv ... 33..195T . DOI : 10.1103 / PhysRev.33.195 . PMC 1085653 . PMID 16587379 .   
  14. Перейти ↑ Langmuir, Irving (сентябрь 1917 г.). «Состав и основные свойства твердых тел и жидкостей: II. Жидкости» . Журнал Американского химического общества . 39 (9): 1848–1906. DOI : 10.1021 / ja02254a006 .
  15. ↑ Coffey, 2008 , стр. 128–131.
  16. ^ "Ирвинг Ленгмюр" . Сеть глобальной истории IEEE . IEEE . Проверено 9 августа 2011 года .
  17. ^ Тейлор, Джон (1930). «Отражение лучей щелочных металлов от кристаллов». Физический обзор . 35 (4): 375–380. Bibcode : 1930PhRv ... 35..375T . DOI : 10.1103 / PhysRev.35.375 .
  18. ↑ Штатные писатели (17 августа 1957 г.). «Доктор Ирвинг Ленгмюр умирает в возрасте 76 лет; лауреат Нобелевской премии по химии» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 октября 2008 года .
  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. ↑ Musil, 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. ^ Бернард Воннегут, 82, Физик Кто уговорил дождь с неба , НьюЙорк Таймс, 27 апреля 1997.
  22. ^ Джефф Glorfeld (9 июня 2019). «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» . Атлантика .
  24. ^ «Книга членов, 1780–2010: Глава L» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 14 апреля 2011 года .
  25. ^ "SCI Perkin Medal" . Институт истории науки . 31 мая 2016 . Проверено 24 марта 2018 года .
  26. ^ "Премия Джона Дж. Карти за развитие науки" . Национальная академия наук. Архивировано из оригинального 29 декабря 2010 года . Проверено 25 февраля 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Работы Ирвинга Ленгмюра или о нем в Internet Archive
  • Langmuir Journal ACS Chemistry Journal of Surface and Colloids
  • " Ленгмюр, Ирвинг " Infoplease.com.
  • " Шаровая молния 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