Irving Langmuir - Irving Langmuir

Irving Langmuir
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Langmuir en 1932
Nació ( 01/31/1881 ) 31 de enero de 1881
Brooklyn , Nueva York , EE. UU.
Fallecido 16 de agosto de 1957 (16 de agosto de 1957) (76 años)
Woods Hole, Massachusetts , Estados Unidos
Nacionalidad americano
alma mater Universidad de Columbia
Universidad de Göttingen
Conocido por Inventor del tubo de alto vacío de la
isoterma de
Langmuir Ondas de Langmuir
Premios
Carrera científica
Campos Química , física
Instituciones Energia General
Asesor de doctorado Friedrich Dolezalek
Otros asesores académicos Walther Nernst

Irving Langmuir ( / l æ ŋ m j ʊər / ; 31 enero 1881 a 16 agosto 1957) fue un químico , físico , y ingeniero . Fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1932 por su trabajo en química de superficies .

La publicación más famosa de Langmuir es de 1919 el artículo "La distribución de los electrones en los átomos y moléculas" en el que, sobre la base Gilbert N. Lewis 's átomo cúbico teoría y Walther Kossel ' teoría del enlace químico s, esbozó su "teoría concéntrica de la estructura atómica ". Langmuir se vio envuelto en una disputa de prioridad con Lewis sobre este trabajo; Las habilidades de presentación de Langmuir fueron en gran parte responsables de la popularización de la teoría, aunque el mérito de la teoría en sí pertenece principalmente a Lewis. Mientras estuvo en General Electric desde 1909 hasta 1950, Langmuir avanzó en varios campos de la física y la química , inventó la lámpara incandescente llena de gas y la técnica de soldadura de hidrógeno . El Laboratorio Langmuir para la Investigación Atmosférica cerca de Socorro, Nuevo México , fue nombrado en su honor, al igual que la revista de la Sociedad Química Estadounidense para la ciencia de la superficie llamada Langmuir .

Biografía

Primeros años

Irving Langmuir nació en Brooklyn , Nueva York, el 31 de enero de 1881. Fue el tercero de los cuatro hijos de Charles Langmuir y Sadie, de soltera Comings. Durante su infancia, los padres de Langmuir lo alentaron a observar cuidadosamente la naturaleza y a llevar un registro detallado de sus diversas observaciones. Cuando Irving tenía once años, se descubrió que tenía problemas de vista. Cuando se corrigió este problema, se revelaron detalles que anteriormente se le habían escapado y se intensificó su interés por las complicaciones de la naturaleza.

Durante su infancia, Langmuir fue influenciado por su hermano mayor, Arthur Langmuir. Arthur era un químico investigador que alentó a Irving a sentir curiosidad por la naturaleza y cómo funcionan las cosas. Arthur ayudó a Irving a instalar su primer laboratorio de química en la esquina de su habitación, y se contentó con responder a la miríada de preguntas que Irving le plantearía. Los pasatiempos de Langmuir incluían montañismo , esquí , pilotar su propio avión y música clásica . Además de su interés profesional en la política de la energía atómica, estaba preocupado por la conservación de la naturaleza.

Educación

Langmuir c. 1900

Langmuir asistió a varias escuelas e institutos en Estados Unidos y París (1892–1895) antes de graduarse de la escuela secundaria de Chestnut Hill Academy (1898), una escuela privada de élite ubicada en el área próspera de Chestnut Hill en Filadelfia. Se graduó con una licenciatura en ingeniería metalúrgica ( Met.E. ) de la Escuela de Minas de la Universidad de Columbia en 1903. Obtuvo su doctorado en 1906 con Friedrich Dolezalek en Göttingen , por una investigación realizada utilizando el " Nernst glower ", un Lámpara eléctrica inventada por Nernst. Su tesis doctoral se tituló "Sobre la recombinación parcial de gases disueltos durante el enfriamiento". Posteriormente realizó un posgrado en química. Langmuir luego enseñó en el Instituto de Tecnología Stevens en Hoboken, Nueva Jersey , hasta 1909, cuando comenzó a trabajar en el laboratorio de investigación de General Electric ( Schenectady, Nueva York ).

Investigar

Langmuir (centro) en 1922 en su laboratorio de GE, mostrando al pionero de la radio Guglielmo Marconi (derecha) un nuevo tubo triodo de 20 kW
Pliotron de General Electric Company

Sus contribuciones iniciales a la ciencia provienen de su estudio de las bombillas (una continuación de su trabajo de doctorado). Su primer gran desarrollo fue la mejora de la bomba de difusión , que finalmente condujo a la invención de los tubos amplificadores y rectificadores de alto vacío. Un año más tarde, él y su colega Lewi Tonks descubrieron que la vida útil de un filamento de tungsteno se podía alargar mucho llenando la bombilla con un gas inerte , como el argón , siendo el factor crítico (pasado por alto por otros investigadores) la necesidad de una limpieza extrema en todas las etapas del proceso. También descubrió que torcer el filamento en una bobina apretada mejoraba su eficiencia. Estos fueron desarrollos importantes en la historia de la bombilla incandescente . Su trabajo en química de superficies comenzó en este punto, cuando descubrió que el hidrógeno molecular introducido en un bulbo de filamentos de tungsteno se disociaba en hidrógeno atómico y formaba una capa de un átomo de espesor en la superficie del bulbo.

Su asistente en la investigación de tubos de vacío fue su primo William Comings White .

A medida que continuaba estudiando los filamentos en el vacío y en diferentes entornos gaseosos, comenzó a estudiar la emisión de partículas cargadas de filamentos calientes ( emisión termoiónica ). Fue uno de los primeros científicos en trabajar con plasmas , y fue el primero en llamar a estos gases ionizados por ese nombre porque le recordaban al plasma sanguíneo . Langmuir y Tonks descubrieron ondas de densidad de electrones en plasmas que ahora se conocen como ondas de Langmuir .

Introdujo el concepto de temperatura de los electrones y en 1924 inventó el método de diagnóstico para medir tanto la temperatura como la densidad con una sonda electrostática, ahora llamada sonda Langmuir y de uso común en la física del plasma. La corriente de una punta de sonda polarizada se mide en función del voltaje de polarización para determinar la temperatura y densidad del plasma local. También descubrió el hidrógeno atómico , que puso en práctica al inventar el proceso de soldadura de hidrógeno atómico ; la primera soldadura de plasma jamás realizada. Desde entonces, la soldadura por plasma se ha convertido en soldadura por arco de tungsteno con gas .

En 1917, publicó un artículo sobre la química de las películas de aceite que más tarde se convirtió en la base para la concesión del Premio Nobel de Química de 1932. Langmuir teorizó que los aceites que constan de una cadena alifática con un grupo terminal hidrófilo (tal vez un alcohol o ácido ) se orientan como una película de una molécula de espesor sobre la superficie del agua, con el grupo hidrófilo en el agua y las cadenas hidrófobas agrupadas en la superficie. El espesor de la película se pudo determinar fácilmente a partir del volumen y el área conocidos del aceite, lo que permitió investigar la configuración molecular antes de que estuvieran disponibles las técnicas espectroscópicas .

Años despues

Después de la Primera Guerra Mundial, Langmuir contribuyó a la teoría atómica y la comprensión de la estructura atómica definiendo el concepto moderno de las capas de valencia y los isótopos .

Langmuir fue presidente del Instituto de Ingenieros de Radio en 1923.

Basado en su trabajo en General Electric, John B. Taylor desarrolló un detector de rayos ionizantes de metales alcalinos, llamado hoy en día el detector Langmuir-Taylor . En 1927, fue uno de los participantes de la quinta Conferencia Solvay sobre Física que tuvo lugar en el Instituto Internacional Solvay de Física en Bélgica.

Se unió a Katharine B. Blodgett para estudiar películas delgadas y adsorción de superficies. Introdujeron el concepto de una monocapa (una capa de material de una molécula de espesor) y la física bidimensional que describe dicha superficie. En 1932 recibió el Premio Nobel de Química "por sus descubrimientos e investigaciones en química de superficies ". En 1938, los intereses científicos de Langmuir comenzaron a girar hacia la ciencia atmosférica y la meteorología . Una de sus primeras empresas, aunque relacionada tangencialmente, fue una refutación de la afirmación del entomólogo Charles HT Townsend de que la mosca del ciervo volaba a velocidades de más de 800 millas por hora. Langmuir estimó la velocidad de la mosca en 40 kilómetros por hora.

Después de observar hileras de algas a la deriva en el mar de los Sargazos , descubrió una circulación superficial impulsada por el viento en el mar. Ahora se llama circulación de Langmuir .

La casa de Langmuir en Schenectady

Durante la Segunda Guerra Mundial , Langmuir trabajó en la mejora del sonar naval para la detección de submarinos y, más tarde, en el desarrollo de pantallas de humo protectoras y métodos para descongelar las alas de los aviones. Esta investigación lo llevó a teorizar que la introducción de hielo seco y yoduro en una nube suficientemente húmeda de baja temperatura podría inducir precipitación ( siembra de nubes ); aunque en la práctica frecuente, particularmente en Australia y la República Popular de China, la eficacia de esta técnica sigue siendo controvertida en la actualidad.

En 1953 Langmuir acuñó el término " ciencia patológica ", que describe la investigación realizada de acuerdo con el método científico , pero contaminada por prejuicios inconscientes o efectos subjetivos. Esto contrasta con la pseudociencia , que no pretende seguir el método científico. En su discurso original, presentó ESP y platillos voladores como ejemplos de ciencia patológica; desde entonces, la etiqueta se ha aplicado a poliagua y fusión en frío .

Su casa en Schenectady, fue designada Monumento Histórico Nacional en 1976.

Vida personal

Langmuir estaba casado con Marion Mersereau (1883-1971) en 1912 con quien adoptó dos hijos: Kenneth y Barbara. Después de una breve enfermedad, murió en Woods Hole, Massachusetts de un ataque al corazón el 16 de agosto de 1957. Su obituario apareció en la portada de The New York Times .

En cuanto a sus opiniones religiosas, Langmuir era un agnóstico.

En ficción

Según el autor Kurt Vonnegut , Langmuir fue la inspiración para su científico ficticio, el Dr. Felix Hoenikker, en la novela Cat's Cradle . La invención del personaje de Ice-Nine finalmente destruyó el mundo al sembrar una nueva fase de agua helada (similar en nombre solo a Ice IX ). Langmuir había trabajado con el hermano de Vonnegut, Bernard Vonnegut en General Electric en la siembra de cristales de hielo para disminuir o aumentar la lluvia o las tormentas.

Honores

Patentes

Ver también

Referencias

enlaces externos