伊文·兰格缪尔

伊文·兰格缪尔 - 生平简介

兰格缪尔又翻译朗缪尔（Langmuir,Irving）美国化学家。1881年1月31日生于纽约州布鲁克林；1957年8月16日卒于马萨诸塞州法尔默思。朗缪尔于1903年在哥伦比亚大学获得治金工程学位，1906年在德国格廷根大学能斯脱的指导下获得化学博士学位。回到美国以后，朗缪尔在史蒂文斯工学院教化学，其后于1909年成为纽约州斯克内克塔迪市通用电气公司的成员。他在那里直到1950年退休。他在通用电气公司的第一项任务是延长灯泡的寿命，那时灯泡的寿命是非常短的。当时是将钨丝封闭在灯泡的真空里。如果有空气存在，这就意味着一经加热钨丝就会迅速氧化，人们认为要延长灯泡寿命必须改善真空。然而，朗缪尔的研究表明在发光灯泡的白炽温度下，在真空中钨原子会由灯丝上缓慢地蒸发，灯丝渐渐变细而最后断裂。如果灯泡中充有一种气体（当然，这种气体不会与钨丝起化学作用）钨原子的蒸发速度就会减慢。从此以后，灯泡内就充以氮气（后来采用更不活泼的氩气），寿命就成倍地增加。（但如克洛德在法国所指出的，白炽灯不是灯光发展的终点。）此后，朗缪尔研究了热的金属表面对各种气体的影响。这使他在很多方面做了一些与电灯无关的事情，但是通用电气公司已经从他的一生中获得了足够的利润，他们完全放手让他去做他所选定的事。例如，在二十年代中期朗缪尔发明了一种原子氢吹焰，它所能产生的温度几乎同太阳表面的温度一样高。他的做法是让氢气流过通过热的钨丝。（这显然与他的白炽灯工作是有联系的。）在这样的条件下氢分子分解成氢原子。当这种氢气流离开钨丝时，氢原子重新化合形成氢分子，其他合热所产生的温度接近6000摄氏度。他对老式电灯泡内真空的兴趣使他设计出制造高真空管的方法，这种高真空管对无线电广播是很重要的。他还发明了高真空水银泵。他在研究金属丝上形成气体膜时启发了他思考原子彼此之间是如何形成键的，他的这项研究和路易斯的独立研究是现代电子价键理论的开端，在这个理论中，凯尔勒的短横线是被代表电子的一对黑点所代替。根据在铂丝上形成气体膜的这项研究，他又创立了一种催化理论。他发现某些物质在水上会生成一个分子厚的薄膜，他是第一个研究这种单分子膜的人。例如，这项发现使他研究出一种方法能减弱玻璃表面耀眼的光。由于他在表面化学方面的研究工作，朗缪尔得到1932年诺贝尔化学奖金，他是这方面的第一个美国工业科学家。晚年，他在实验室里作出最惊人的贡献是他与谢弗和冯涅盖特关于“人工造雨”的研究工作。对发挥人的能力来说，这是改变天气而不是空谈天气的第一次尝试

伊文·兰格缪尔 - 人工降雨

温度越低，饱和水蒸气压也越低，如果降低空气的温度，就能使空气中原来饱和的水蒸气变成过饱和，空气中存在的尘埃成了水蒸气的凝聚中心，水蒸气凝结成微小的水滴，从而形成了云，如果云层中的温度低于0℃，则主要存在的是许多的小冰晶，也有低于0℃的过冷小水滴，用人为的方法促使云层降水（雨、雪）称为人工降水。

首次实现人工降雨的科学家是美国的物理化学家欧文朗缪尔，他被称为是人工降雨干冰布云法的发明人，并于1932年获得诺贝尔化学奖。

朗缪尔是个治学严谨，注重实践的科学家，开拓了化学新领域——表面化学。朗缪尔对物质的表面现象，如蒸发、凝聚、吸附、单分子表面膜、界面现象等有长期研究，并因此获1932年诺贝尔化学奖，后期研究的大气科学也与表面化学相关，如风引起的水表面运动，积云中雨的产生，过冷云层中雪的形成，云中冰晶的成核作用等。

1946年7月，朗缪尔正紧张实验，冰箱却停止制冷冰箱内的温度降不下去，于是决定采用干冰（固态CO2的气化热很大，-60℃时为87.2卡/克，常压下能急剧转化为气体，吸收环境热量而致冷，使温度降至-78℃），当他把一些干冰放到冰箱的冰室中，小冰粒在冰室内飞舞盘旋，霏霏雪花从上落下，冰室内寒气逼人，人工云变成冰和雪（实验室里保存有人工云，即充满在冰箱里的水蒸气，设法使冰箱中的水蒸气与下雨前大气中水蒸气的情况相同，并不停调整温度，加进尘埃进行实验，因为当时的观点认为，雨点是以尘埃微粒为中心形成的，若要下雨，空气中除有水蒸气外还必须有尘埃微粒），根据实验事实认识到，尘埃对降雨并非绝对需要，干冰具有独特的凝

聚水蒸气的作用，即作为“种子”的云中冰晶的成核作用，温度降低是使水蒸气变为雨的重要因素之一，只要温度降到-40℃以下，人工降雨就可能成功。

1946年，在他的指挥下，一架飞机腾空而起，试验人员将207公斤干冰撒入云海，30分钟后，狂风骤起，倾盆大雨，第一次人工降雨试验获得成功。

朗缪尔开创了人工降雨的新时代。根据过冷云层冰晶成核作用的理论，科学家们又发现了可以用AgI等作为“种子”进行人工降雨，效果比干冰更好。可以在地上撒播，利用气流上升的作用，漂浮到空中的云层里，比干冰降雨简便易行。

伊文·兰格缪尔 - 业余爱好

朗缪尔有广泛的爱好，他不仅是一位卓越的科学家，还是出色的登山运动员和飞机驾驶员。他常常利用工作之余登山远眺，饱览的大自然的景色，探索自然现象的奥密。1932年8月，他兴致勃勃地驾驶飞机飞上九千米高空观测日食。他还曾获文学硕士和哲学博士学位。

伊文·兰格缪尔 - 科研成果

朗缪尔于1912年研制成功高真空电子管，使电子管进入实用阶段。

1913年研制成充氮、充氩白炽灯。

1924～1927年发明氢原子焊枪。

兰格缪尔还研制出高真空水银泵和探测潜艇用的声学器件。

1940年起朗缪尔对云和降水微物理学和人工降雨试验作出重要贡献。

1947年还与人合作，发明了人工降雨的干冰布云法。

伊文·兰格缪尔 - 重要贡献

朗缪尔在以下领域作出了重要贡献：

1：高温低压下的物理化学现象

2：物质结构

3：界面现象和表面膜

4：大气科学

5：发现充Ar或N2（最好是Ar-N2的混合气）可提高白炽灯的使用寿命

伊文·兰格缪尔 - 生平荣耀

1915年获美国化学学会的尼科尔斯奖章

1918年获皇家学会的休斯奖章和朗福德奖章

1920年获美国化学学会的尼科尔斯奖章

1932年兰格缪尔因表面化学和热离子发射方面的研究成果获得诺贝尔化学奖

1944年获法拉第奖章

1948年提出了人工降雨中的重要原理——朗缪尔连锁反应

伊文·兰格缪尔 - 同名命名

为了纪念他，他所发现的单分子吸附层理论的一个等温式命名为“朗缪尔吸附等温方程”，阿拉斯加的一座山命名为“朗缪尔山”，纽约州大学的一个专科学院命名为“欧文·朗缪尔学院”。

伊文·兰格缪尔 - 文章著作

1：《上升饱和冷气流中过冷却微滴》

2：《暖积云中连锁反应所导致的降雨》

3：《干冰在层状云中播撒效应的研究》

4：《控制积云降水的各种播云技术》

5：《卷云研究计划中人工影响云层工作的进展》

6：《现象、原子和分子》