Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Американдық химик және физик (1881–1957)
American chemist and physicist (1881–1957)
Ирвинг Лангмюр (31 қаңтар 1881 – 16 тамыз 1957) – американдық химик, физик және инженер. Ол 1932 жылы беттік химия саласындағы жұмысы үшін Нобель сыйлығымен марапатталды. Лангмуирдің ең белгілі жарияланымдарының бірі – 1919 жылғы «Атомдар мен молекулалардағы электрондардың орналасуы» мақаласы. Бұл мақалада Гилберт Н. Льюисдің кубикалық атом теориясы мен Вальтер Коссельдің химиялық байланыс теориясын негізге алған ол, өзінің «атом құрылымының концентрлі теориясын» ұсынды. Лангмуир осы жұмысқа қатысты Льюиспен басымдық дауына қатысты. Лангмуирдің таныстыру дағдылары теорияны кеңінен таратуға ықпал етті, бірақ теорияның өзіне Льюис көбірек еңбек сіңірген. 1909 жылдан 1950 жылға дейін General Electric компаниясында жұмыс істеген Лангмуир физика және химияның бірнеше саласын дамытып, газға толы шам мен сутектік дәнекерлеу әдісін ойлап тапты. Жаңа Мексика штатының Сокорро қаласының жанындағы Лангмуир атмосфералық зерттеулер зертханасы және Америка Химиялық қоғамының беттік ғылым журналы оның құрметіне «Лангмуир» деп аталды. Бұл мәселе шешілгеннен кейін, бұрын назарынан тыс қалған егжей-тегжейлер анықталды және табиғаттың күрделілігіне деген қызығушылығы арта түсті. Бала кезінде Лангмуирге үлкен ағасы Артур Лангмуир үлкен әсер етті. Артур – зерттеуші химик болғандықтан, Ирвингті табиғат пен нәрселердің қалай жұмыс істейтініне қызығушылық танытуға тырысты. Артур Ирвингке алғашқы химиялық зертханасын құруға көмектесті және Ирвинг қоятын көптеген сұрақтарға жауап беруге дайын болды. Лангмуирдің хоббилеріне тау шаңғысы, шаңғы тебу, ұшқыш ретінде ұшу және классикалық музыка кіретін. Атом энергиясы саясатына кәсіби қызығушылығынан өзге, ол жабайы табиғатты сақтау туралы да алаңдады.
Irving Langmuir ('/l//æ//ŋ//m//j//ʊər/; January 31, 1881 – August 16, 1957) was an American chemist, physicist, and engineer. He was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1932 for his work in surface chemistry. Langmuir's most famous publication is the 1919 article "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules" in which, building on Gilbert N. Lewis's cubical atom theory and Walther Kossel's chemical bonding theory, he outlined his "concentric theory of atomic structure". Langmuir became embroiled in a priority dispute with Lewis over this work; Langmuir's presentation skills were largely responsible for the popularization of the theory, although the credit for the theory itself belongs mostly to Lewis. While at General Electric from 1909 to 1950, Langmuir advanced several fields of physics and chemistry, inventing the gas filled incandescent lamp and the hydrogen welding technique. The Langmuir Laboratory for Atmospheric Research near Socorro, New Mexico, was named in his honor, as was the American Chemical Society journal for surface science called Langmuir. When this problem was corrected, details that had previously eluded him were revealed, and his interest in the complications of nature was heightened. During his childhood, Langmuir was influenced by his older brother, Arthur Langmuir. Arthur was a research chemist who encouraged Irving to be curious about nature and how things work. Arthur helped Irving set up his first chemistry lab in the corner of his bedroom, and he was content to answer the myriad questions that Irving would pose. Langmuir's hobbies included mountaineering, skiing, piloting his own plane, and classical music. In addition to his professional interest in the politics of atomic energy, he was concerned about wilderness conservation.
Білім
Лангмуир 1892–1895 жылдары Америка мен Париждегі бірнеше мектептер мен институттарда оқыды, содан кейін 1898 жылы Филадельфияның бай Chestnut Hill аймағында орналасқан элиталық жеке Chestnut Hill Academy орта мектебін бітірді. 1903 жылы ол Колумбия университетінің тау-кен мектебінен металлургиялық инженерия мамандығы бойынша ғылым бакалавры (Мет. Е.) дәрежесін алды. 1906 жылы ол Нернсттің өнертапқан электр шамдары – "Нернст гловері" арқылы жүргізген зерттеулері үшін Геттингенде докторлық дәрежесін қорғады. Оның докторлық диссертациясы "Суыну барысында еріген газдардың ішінара қайта бірігуі" (Ueber partielle Wiedervereinigung dissociierter Gase im Verlauf einer Abkiihlung) деп аталады. Кейін ол химия саласында аспирантураны бітірді. Лангмуир 1909 жылға дейін Нью-Джерси штатының Хобокен қаласындағы Стивенс технология институтында оқытумен айналысты, содан кейін General Electric зерттеу зертханасында (Шенектади, Нью-Йорк штаты) жұмыс істей бастады.
Langmuir attended several schools and institutes in America and Paris (1892–1895) before graduating high school from Chestnut Hill Academy (1898), an elite private school located in the affluent Chestnut Hill area in Philadelphia. He graduated with a Bachelor of Science degree in metallurgical engineering (Met. E.) from the Columbia University School of Mines in 1903. He earned his PhD in 1906 under in Göttingen, for research done using the "Nernst glower", an electric lamp invented by Nernst. His doctoral thesis was entitled "On the Partial Recombination of Dissolved Gases During Cooling" (Ueber partielle Wiedervereinigung dissociierter Gase im Verlauf einer Abkiihlung). He later did postgraduate work in chemistry. Langmuir then taught at Stevens Institute of Technology in Hoboken, New Jersey, until 1909, when he began working at the General Electric research laboratory (Schenectady, New York).
Зерттеу
Оның ғылымға алғашқы үлесі жарық шамдарын зерттеуден (PhD жұмысының жалғасы) туындады. Оның алғашқы маңызды жетістігі диффузиялық сорғыны жақсарту болды, бұл жоғары вакуумдық түзетуші және күшейткіш электрондық құбырларды ойлап табуға әкелді. Бір жылдан кейін ол және әріптесі Леви Тонкс шамның қызмет ету мерзімін аргон сияқты инертті газбен толтыру арқылы едәуір ұзартуға болатынын анықтады, мұндағы маңызды фактор (басқа зерттеушілерден қалып қойған) – процестің барлық кезеңдерінде ең жоғары тазалықты сақтау қажеттігі еді. Сондай-ақ, ол шамның жібін тығыз орап беру тиімділігін арттыратынын анықтады. Бұл шамның даму тарихындағы маңызды қадамдар болды. Оның беттік химиядағы жұмысы осы кезде басталды, ол вольфрамды жіпті шамға енгізілген молекулалық сутектің атомдық сутекке ыдырап, шам бетінде бір атомдық қабат түзілетінін ашты. Оның электрондық құбырларды зерттеудегі ассистенты оның туысы Уильям Комингс Уайт болды. Вакуумда және әртүрлі газдық ортада жіптерді зерттеуді жалғастыра келе, ол ыстық жіптерден зарядталған бөлшектердің шығуымен (термиондық эмиссия) айналыса бастады. Ол плазмамен жұмыс істеген алғашқы ғалымдардың бірі болды және осы иондалған газдарды осылай атады, себебі олар оған қан плазмасын еске түсірді. Лангмуир мен Тонкс плазмадағы электрондық тығыздық толқындарын ашты, қазір бұл толқындар Лангмуир толқындары деп аталады. Ол электрон температурасы тұжырымын енгізді және 1924 жылы температура мен тығыздықты өлшеуге арналған электростатикалық зондты ойлап тапты, қазір ол Лангмуир зонды деп аталады және плазма физикасында кеңінен қолданылады. Зондтың ұшы арқылы өтетін ток күші жергілікті плазманың температурасы мен тығыздығын анықтау үшін кернеудің өзгеруіне байланысты өлшенеді. Ол сондай-ақ атомдық сутекті ашты және оны атомдық сутекпен дәнекерлеу процесін ойлап табу үшін пайдаланды – жасалған алғашқы плазмалық дәнекерлеу. Плазмалық дәнекерлеу кейіннен газды вольфрамды доғалық дәнекерлеуге айналды. 1917 жылы ол майлы пленкалардың химиясы туралы мақала жариялады, ол кейіннен 1932 жылы химия саласындағы Нобель сыйлығының негізі болды. Лангмуир гидрофильді соңғы тобы бар (мысалы, спирт немесе қышқыл) алифалық тізбектерден тұратын майлар су бетінде бір молекулалық қабат түрінде бағытталатынын болжады, гидрофильді топ суға батып, ал гидрофобтық тізбектер бетте жиналады. Қабықтың қалыңдығын майдың белгілі көлемі мен ауданынан оңай анықтауға болады, бұл спектроскопиялық әдістер пайда болғанға дейін молекулалық құрылымды зерттеуге мүмкіндік берді.
His initial contributions to science came from his study of light bulbs (a continuation of his PhD work). His first major development was the improvement of the diffusion pump, which ultimately led to the invention of the high vacuum rectifier and amplifier tubes. A year later, he and colleague Lewi Tonks discovered that the lifetime of a tungsten filament could be greatly lengthened by filling the bulb with an inert gas, such as argon, the critical factor (overlooked by other researchers) being the need for extreme cleanliness in all stages of the process. He also discovered that twisting the filament into a tight coil improved its efficiency. These were important developments in the history of the incandescent light bulb. His work in surface chemistry began at this point, when he discovered that molecular hydrogen introduced into a tungsten filament bulb dissociated into atomic hydrogen and formed a layer one atom thick on the surface of the bulb. His assistant in vacuum tube research was his cousin William Comings White. As he continued to study filaments in vacuum and different gas environments, he began to study the emission of charged particles from hot filaments (thermionic emission). He was one of the first scientists to work with plasmas, and he was the first to call these ionized gases by that name because they reminded him of blood plasma. Langmuir and Tonks discovered electron density waves in plasmas that are now known as Langmuir waves. He introduced the concept of electron temperature and in 1924 invented the diagnostic method for measuring both temperature and density with an electrostatic probe, now called a Langmuir probe and commonly used in plasma physics. The current of a biased probe tip is measured as a function of bias voltage to determine the local plasma temperature and density. He also discovered atomic hydrogen, which he put to use by inventing the atomic hydrogen welding process; the first plasma weld ever made. Plasma welding has since been developed into gas tungsten arc welding. In 1917, he published a paper on the chemistry of oil films that later became the basis for the award of the 1932 Nobel Prize in chemistry. Langmuir theorized that oils consisting of an aliphatic chain with a hydrophilic end group (perhaps an alcohol or acid) were oriented as a film one molecule thick upon the surface of water, with the hydrophilic group down in the water and the hydrophobic chains clumped together on the surface. The thickness of the film could be easily determined from the known volume and area of the oil, which allowed investigation of the molecular configuration before spectroscopic techniques were available.
Кейінгі жылдар
Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Лангмуир атом теориясына және атом құрылымын түсінуге үлес қосты, валентті қабықшалар мен изотоптардың қазіргі заманғы түсінігін қалыптастырды. 1923 жылы Лангмуир Радиоинженерлер институтының президенті болды. General Electric компаниясындағы жұмысына сүйене отырып, Джон Б. Тейлор сілтілі металдардың иондаушы сәулелерін анықтайтын детекторды жасады, ол қазір Лангмуир-Тейлор детекторы деп аталады. 1927 жылы ол Бельгиядағы Халықаралық физика институтында өткен физика бойынша бесінші Солвей конференциясына қатысты. Лангмуир Кэтрин Б. Блоджеттпен бірге жұқа пленкалар мен беттік адсорбцияны зерттеді. Олар моноқабат (бір молекула қалыңдығындағы материал қабаты) және мұндай беттерді сипаттайтын екі өлшемді физика тұжырымдамасын енгізді. 1932 жылы ол «беттік химия саласындағы ашылулары мен зерттеулері үшін» химия бойынша Нобель сыйлығын алды. 1938 жылы Лангмуирдің ғылыми қызығушылығы атмосфералық ғылымдар мен метеорологияға ауысты. Оның алғашқы жұмыстарының бірі, тікелей байланысы болмаса да, энтомолог Чарльз Х.Т. Таунсендтің еленнің сағатына 800 мильден астам жылдамдықпен ұшатыны туралы мәлімдемесін жоққа шығару болды. Лангмуир шыбықтың жылдамдығын сағатына 40 шақырым деп бағалады. Саргасс теңізінде желмен жүзіп бара жатқан теңіз балдырларын байқағаннан кейін ол теңіз бетіндегі желмен туындаған айналымды ашты, ол қазір Лангмуир айналымы деп аталады. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Лангмуир және ғылыми қызметкер Винсент Дж. Шефер суасты кемелерін анықтау үшін теңіз сонарын жетілдіру, сондай-ақ қорғаныш түтін экрандарын және ұшақ қанаттарын мұздан тазартатын әдістерді әзірлеумен айналысты. Бұл зерттеулер оны теориялық тұрғыдан, содан кейін зертханада және атмосферада мұз ядроларын (құрғақ мұз және күміс йодиді) жеткілікті ылғалды төмен температуралы бұлтқа (суытылған су) енгізудің жауын-шашын тудыруға болатынын көрсетуге алып келді; бірақ практикада, әсіресе Австралияда және Қытай Халық Республикасында, бұл техниканың тиімділігі бүгінгі күні де даулы болып қала береді. 1953 жылы Лангмуир «патологиялық ғылым» терминін енгізді, бұл ғылыми әдіспен жүргізілген, бірақ бейсаналық пікірлермен немесе субъективті әсерлермен бұзылған зерттеулерді сипаттайды. Бұл жалған ғылымнан өзгеше, өйткені ол ғылыми әдісті ұстануға талпынбайды. Өзінің алғашқы баяндамасында ол ЭСП және ұшатын тарелкаларды патологиялық ғылымның мысалдары ретінде келтірді; содан бері бұл термин поливодқа және суық термоядролық синтезге қолданылып келеді. Оның Скенектадидегі үйі 1976 жылы Ұлттық тарихи ескерткіш деп жарияланды.
Following World War I Langmuir contributed to atomic theory and the understanding of atomic structure by defining the modern concept of valence shells and isotopes. Langmuir was president of the Institute of Radio Engineers in 1923. Based on his work at General Electric, John B. Taylor developed a detector ionizing beams of alkali metals, called nowadays the Langmuir Taylor detector. In 1927, he was one of the participants of the fifth Solvay Conference on Physics that took place at the International Solvay Institute for Physics in Belgium. He joined Katharine B. Blodgett to study thin films and surface adsorption. They introduced the concept of a monolayer (a layer of material one molecule thick) and the two dimensional physics which describe such a surface. In 1932 he received the Nobel Prize in Chemistry "for his discoveries and investigations in surface chemistry." In 1938, Langmuir's scientific interests began to turn to atmospheric science and meteorology. One of his first ventures, although tangentially related, was a refutation of the claim of entomologist Charles H. T. Townsend that the deer botfly flew at speeds of over 800 miles per hour. Langmuir estimated the fly's speed at 25 miles per hour. After observing windrows of drifting seaweed in the Sargasso Sea he discovered a wind driven surface circulation in the sea. It is now called the Langmuir circulation. During World War II, Langmuir and Research Associate Vincent J Schaefer worked on improving naval sonar for submarine detection, and later to develop protective smoke screens and methods for deicing aircraft wings. This research led him to theorize and then demonstrate in the laboratory and in the atmosphere, that the introduction of ice nuclei dry ice and silver iodide into a sufficiently moist cloud of low temperature (supercooled water) could induce precipitation (cloud seeding); though in frequent practice, particularly in Australia and the People's Republic of China, the efficiency of this technique remains controversial today. In 1953 Langmuir coined the term "pathological science", describing research conducted with accordance to the scientific method, but tainted by unconscious bias or subjective effects. This is in contrast to pseudoscience, which has no pretense of following the scientific method. In his original speech, he presented ESP and flying saucers as examples of pathological science; since then, the label has been applied to polywater and cold fusion. His house in Schenectady, was designated a National Historic Landmark in 1976.
Жеке өмір
Лангмуир 1912 жылы Марион Мерсероға (1883–1971) үйленді, олар екі бала – Кеннет пен Барбараны асырап алды. 1957 жылдың 16 тамызында Массачусетс штатының Вудс-Хоул қаласында қысқа аурудан кейін жүрек талмасынан қайтыс болды. Оның некрологы "Нью-Йорк Таймс" газетінің бірінші бетінде жарияланды. Діни көзқарастары бойынша Лангмуир агностик болған.
Langmuir was married to Marion Mersereau (1883–1971) in 1912 with whom he adopted two children: Kenneth and Barbara. After a short illness, he died in Woods Hole, Massachusetts from a heart attack on August 16, 1957. His obituary ran on the front page of The New York Times. On his religious views, Langmuir was an agnostic.
Көркем шығармаларда
Автор Курт Воннегуттың сөзіне қарағанда, Лангмуир оның «Мысық алақаны» романындағы доктор Феликс Хойниккер атты ойдан шығарылған ғалымының прототипі болды, сондай-ақ кейіпкердің мұз тоғызын – судың жаңа фазасын (аты ғана Ice IX-қа ұқсас) ойлап табуына шабыттандырды. Лангмуир Воннегуттың інісі Бернард Воннегутпен бірге General Electric компаниясында жаңбырды немесе дауылды күшейту немесе әлсірету үшін мұз кристалдарын себу жұмыстарында болған.
According to author Kurt Vonnegut, Langmuir was the inspiration for his fictional scientist Dr. Felix Hoenikker in the novel Cat's Cradle, and the character's invention of ice nine, a new phase of water ice (similar in name only to Ice IX). Langmuir had worked with Vonnegut's brother, Bernard Vonnegut at General Electric on seeding ice crystals to diminish or increase rain or storms.