美國(guó)化學(xué)家伊文?蘭格繆爾

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美國(guó)化學(xué)家物理學(xué)家伊文?蘭格繆爾1881--1957年逝世,距今50年.1881年1月31日,美國(guó)物理化學(xué)家蘭格繆爾生于紐約一個(gè)貧民家庭。1903年畢業(yè)于哥倫比亞大學(xué)礦業(yè)學(xué)校。1906年獲哥廷根大學(xué)博士學(xué)位,1932年蘭格繆爾因表面化學(xué)和熱離子發(fā)射方面的研究成果獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1957年8月16日蘭格繆爾在馬薩諸塞州的法爾默斯逝世。

伊文?蘭格繆爾-生平簡(jiǎn)介

蘭格繆爾又翻譯朗繆爾(Langmuir,Irving)美國(guó)化學(xué)家。1881年1月31日生于紐約州布魯克林;1957年8月16日卒于馬薩諸塞州法爾默思。朗繆爾于1903年在哥倫比亞大學(xué)獲得治金工程學(xué)位,1906年在德國(guó)格廷根大學(xué)能斯脫的指導(dǎo)下獲得化學(xué)博士學(xué)位。回到美國(guó)以后,朗繆爾在史蒂文斯工學(xué)院教化學(xué),其后于192019年成為紐約州斯克內(nèi)克塔迪市通用電氣公司的成員。他在那里直到1950年退休。他在通用電氣公司的第一項(xiàng)任務(wù)是延長(zhǎng)燈泡的壽命,那時(shí)燈泡的壽命是非常短的。當(dāng)時(shí)是將鎢絲封閉在燈泡的真空里。如果有空氣存在,這就意味著一經(jīng)加熱鎢絲就會(huì)迅速氧化,人們認(rèn)為要延長(zhǎng)燈泡壽命必須改善真空。然而,朗繆爾的研究表明在發(fā)光燈泡的白熾溫度下,在真空中鎢原子會(huì)由燈絲上緩慢地蒸發(fā),燈絲漸漸變細(xì)而最后斷裂。如果燈泡中充有一種氣體(當(dāng)然,這種氣體不會(huì)與鎢絲起化學(xué)作用)鎢原子的蒸發(fā)速度就會(huì)減慢。從此以后,燈泡內(nèi)就充以氮?dú)猓ê髞?lái)采用更不活潑的氬氣),壽命就成倍地增加。(但如克洛德在法國(guó)所指出的,白熾燈不是燈光發(fā)展的終點(diǎn)。)此后,朗繆爾研究了熱的金屬表面對(duì)各種氣體的影響。這使他在很多方面做了一些與電燈無(wú)關(guān)的事情,但是通用電氣公司已經(jīng)從他的一生中獲得了足夠的利潤(rùn),他們完全放手讓他去做他所選定的事。例如,在二十年代中期朗繆爾發(fā)明了一種原子氫吹焰,它所能產(chǎn)生的溫度幾乎同太陽(yáng)表面的溫度一樣高。他的做法是讓氫氣流過通過熱的鎢絲。(這顯然與他的白熾燈工作是有聯(lián)系的。)在這樣的條件下氫分子分解成氫原子。當(dāng)這種氫氣流離開鎢絲時(shí),氫原子重新化合形成氫分子,其他合熱所產(chǎn)生的溫度接近6000攝氏度。他對(duì)老式電燈泡內(nèi)真空的興趣使他設(shè)計(jì)出制造高真空管的方法,這種高真空管對(duì)無(wú)線電廣播是很重要的。他還發(fā)明了高真空水銀泵。他在研究金屬絲上形成氣體膜時(shí)啟發(fā)了他思考原子彼此之間是如何形成鍵的,他的這項(xiàng)研究和路易斯的獨(dú)立研究是現(xiàn)代電子價(jià)鍵理論的開端,在這個(gè)理論中,凱爾勒的短橫線是被代表電子的一對(duì)黑點(diǎn)所代替。根據(jù)在鉑絲上形成氣體膜的這項(xiàng)研究,他又創(chuàng)立了一種催化理論。他發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)在水上會(huì)生成一個(gè)分子厚的薄膜,他是第一個(gè)研究這種單分子膜的人。例如,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使他研究出一種方法能減弱玻璃表面耀眼的光。由于他在表面化學(xué)方面的研究工作,朗繆爾得到1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金,他是這方面的第一個(gè)美國(guó)工業(yè)科學(xué)家。晚年,他在實(shí)驗(yàn)室里作出最驚人的貢獻(xiàn)是他與謝弗和馮涅蓋特關(guān)于“人工造雨”的研究工作。對(duì)發(fā)揮人的能力來(lái)說,這是改變天氣而不是空談天氣的第一次嘗試

伊文?蘭格繆爾-人工降雨

溫度越低,飽和水蒸氣壓也越低,如果降低空氣的溫度,就能使空氣中原來(lái)飽和的水蒸氣變成過飽和,空氣中存在的塵埃成了水蒸氣的凝聚中心,水蒸氣凝結(jié)成微小的水滴,從而形成了云,如果云層中的溫度低于0℃,則主要存在的是許多的小冰晶,也有低于0℃的過冷小水滴,用人為的方法促使云層降水(雨、雪)稱為人工降水。

首次實(shí)現(xiàn)人工降雨的科學(xué)家是美國(guó)的物理化學(xué)家歐文朗繆爾,他被稱為是人工降雨干冰布云法的發(fā)明人,并于1932年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

朗繆爾是個(gè)治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),注重實(shí)踐的科學(xué)家,開拓了化學(xué)新領(lǐng)域??表面化學(xué)。朗繆爾對(duì)物質(zhì)的表面現(xiàn)象,如蒸發(fā)、凝聚、吸附、單分子表面膜、界面現(xiàn)象等有長(zhǎng)期研究,并因此獲1932年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),后期研究的大氣科學(xué)也與表面化學(xué)相關(guān),如風(fēng)引起的水表面運(yùn)動(dòng),積云中雨的產(chǎn)生,過冷云層中雪的形成,云中冰晶的成核作用等。

1946年7月,朗繆爾正緊張實(shí)驗(yàn),冰箱卻停止制冷冰箱內(nèi)的溫度降不下去,于是決定采用干冰(固態(tài)CO2的氣化熱很大,-60℃時(shí)為87.2卡/克,常壓下能急劇轉(zhuǎn)化為氣體,吸收環(huán)境熱量而致冷,使溫度降至-78℃),當(dāng)他把一些干冰放到冰箱的冰室中,小冰粒在冰室內(nèi)飛舞盤旋,霏霏雪花從上落下,冰室內(nèi)寒氣逼人,人工云變成冰和雪(實(shí)驗(yàn)室里保存有人工云,即充滿在冰箱里的水蒸氣,設(shè)法使冰箱中的水蒸氣與下雨前大氣中水蒸氣的情況相同,并不停調(diào)整溫度,加進(jìn)塵埃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因?yàn)楫?dāng)時(shí)的觀點(diǎn)認(rèn)為,雨點(diǎn)是以塵埃微粒為中心形成的,若要下雨,空氣中除有水蒸氣外還必須有塵埃微粒),根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)到,塵埃對(duì)降雨并非絕對(duì)需要,干冰具有獨(dú)特的凝

聚水蒸氣的作用,即作為“種子”的云中冰晶的成核作用,溫度降低是使水蒸氣變?yōu)橛甑闹匾蛩刂,只要溫度降?40℃以下,人工降雨就可能成功。

1946年,在他的指揮下,一架飛機(jī)騰空而起,試驗(yàn)人員將207公斤干冰撒入云海,30分鐘后,狂風(fēng)驟起,傾盆大雨,第一次人工降雨試驗(yàn)獲得成功。

朗繆爾開創(chuàng)了人工降雨的新時(shí)代。根據(jù)過冷云層冰晶成核作用的理論,科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了可以用AgI等作為“種子”進(jìn)行人工降雨,效果比干冰更好。可以在地上撒播,利用氣流上升的作用,漂浮到空中的云層里,比干冰降雨簡(jiǎn)便易行。

伊文?蘭格繆爾-業(yè)余愛好

朗繆爾有廣泛的愛好,他不僅是一位卓越的科學(xué)家,還是出色的登山運(yùn)動(dòng)員和飛機(jī)駕駛員。他常常利用工作之余登山遠(yuǎn)眺,飽覽的大自然的景色,探索自然現(xiàn)象的奧密。1932年8月,他興致勃勃地駕駛飛機(jī)飛上九千米高空觀測(cè)日食。他還曾獲文學(xué)碩士和哲學(xué)博士學(xué)位。

伊文?蘭格繆爾-科研成果

朗繆爾于192019年研制成功高真空電子管,使電子管進(jìn)入實(shí)用階段。

192019年研制成充氮、充氬白熾燈。

1924~1927年發(fā)明氫原子焊槍。

蘭格繆爾還研制出高真空水銀泵和探測(cè)潛艇用的聲學(xué)器件。

1940年起朗繆爾對(duì)云和降水微物理學(xué)和人工降雨試驗(yàn)作出重要貢獻(xiàn)。

1947年還與人合作,發(fā)明了人工降雨的干冰布云法。

伊文?蘭格繆爾-重要貢獻(xiàn)

朗繆爾在以下領(lǐng)域作出了重要貢獻(xiàn):

1:高溫低壓下的物理化學(xué)現(xiàn)象

2:物質(zhì)結(jié)構(gòu)

3:界面現(xiàn)象和表面膜

4:大氣科學(xué)

5:發(fā)現(xiàn)充Ar或N2(最好是Ar-N2的混合氣)可提高白熾燈的使用壽命

伊文?蘭格繆爾-生平榮耀

192019年獲美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的尼科爾斯獎(jiǎng)?wù)?/p>

1918年獲皇家學(xué)會(huì)的休斯獎(jiǎng)?wù)潞屠矢5陋?jiǎng)?wù)?/p>

1920年獲美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的尼科爾斯獎(jiǎng)?wù)?/p>

1932年蘭格繆爾因表面化學(xué)和熱離子發(fā)射方面的研究成果獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

1944年獲法拉第獎(jiǎng)?wù)?/p>

1948年提出了人工降雨中的重要原理??朗繆爾連鎖反應(yīng)

伊文?蘭格繆爾-同名命名

為了紀(jì)念他,他所發(fā)現(xiàn)的單分子吸附層理論的一個(gè)等溫式命名為“朗繆爾吸附等溫方程”,阿拉斯加的一座山命名為“朗繆爾山”,紐約州大學(xué)的一個(gè)?茖W(xué)院命名為“歐文?朗繆爾學(xué)院”。

伊文?蘭格繆爾-文章著作

1:《上升飽和冷氣流中過冷卻微滴》

2:《暖積云中連鎖反應(yīng)所導(dǎo)致的降雨》

3:《干冰在層狀云中播撒效應(yīng)的研究》

4:《控制積云降水的各種播云技術(shù)》

5:《卷云研究計(jì)劃中人工影響云層工作的進(jìn)展》

6:《現(xiàn)象、原子和分子》



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