1932年諾貝爾化學(xué)獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir , 1881 – 1957)是第一位在工業(yè)實驗室工作而獲得諾貝爾獎的科學(xué)家。1909年起, 他在美國通用電氣公司研究實驗室工作了41年, 從白熾燈改進工作開始，在技術(shù)研發(fā)和基礎(chǔ)科學(xué)理論研究兩個方面都取得了豐碩的成果。朗繆爾的科學(xué)道路透射出他所處時代美國工業(yè)研究實驗室與基礎(chǔ)科學(xué)研究之間的聯(lián)系, 尤其是科學(xué)家在工業(yè)研究實驗室中新角色的形成。

1934年，朗繆爾偕夫人做環(huán)球之旅，途中到訪我國, 受到熱烈歡迎，朗繆爾參觀學(xué)術(shù)機構(gòu)、與學(xué)者們座談交流，并發(fā)表演講。朗繆爾在華學(xué)術(shù)活動從一個側(cè)面反映了我國20世紀(jì)30 年代的科學(xué)交流情況。

?

1881 年1月31日, 朗繆爾出生于紐約市的布魯克林，父親查爾斯 (Charles)從事保險業(yè)，母親薩迪·卡明絲(Sadie Comings)是一位名醫(yī)的女兒。朗繆爾在四弟兄中排行第三，大哥亞瑟(Arthur)對他青少年時期的興趣愛好和學(xué)習(xí)生活影響頗多。

?

6 歲時，亞瑟從學(xué)校帶回一瓶自制的氯氣，他讓朗繆爾聞一聞，朗繆爾卻猛吸一口，窒息過去，幾乎送命。從那以后，父親定下規(guī)矩：嚴(yán)禁把化學(xué)物品帶回家。事實上，這次事故不但沒有嚇退朗繆爾，反而進一步激發(fā)了他的興趣。也許是從這時開始，化學(xué)進入了他的血液，并逐漸成為了他的生命。9歲時，鑒于朗繆爾對化學(xué)的強烈愛好，父親準(zhǔn)許他在亞瑟的引導(dǎo)下，在家里的地下室建立一個小實驗室，還掛起“歐文工作室”的牌子。兄弟倆最喜歡的實驗是，把氨氣和碘混合起來放在家中各處，這樣母親和弟弟迪恩(Dean)經(jīng)常碰到對人無害的輕微爆炸。母親沒有制止他們，還很為朗繆爾感到自豪， “歐文生來就是一個科學(xué)家，我保證，他將聞名于世?！?/span>

1892 年, 由于保險業(yè)務(wù)的拓展，朗繆爾的父親被派往巴黎工作，全家也搬到巴黎。在巴黎，朗繆爾先后被送入 cole Alsacienne 、cole Monge 和 cole Jeanne d’ Arc 等學(xué)校。在這些學(xué)校里，嚴(yán)格的課堂紀(jì)律使朗繆爾甚為拘束。朗繆爾時常抱怨每天必須要學(xué)三個小時的拉丁文，每周卻只有兩個小時的算術(shù)課。從這時起, 朗繆爾開始學(xué)習(xí)代數(shù)、幾何等數(shù)學(xué)知識, 他每天還會花上一兩個小時在化學(xué)實驗室，跟老師一起做實驗。1893年，繆爾一家到瑞士度假，亞瑟第一次帶他登山，從此，朗繆爾愛上了這項運動，這為他晚年研究人工降雨做了間接準(zhǔn)備。

1895 年，14 歲的朗繆爾隨同已獲化學(xué)博士學(xué)位的亞瑟回到美國費城，進入Chestnut Hill Academy 學(xué)習(xí)。 根據(jù)入學(xué)成績，朗繆爾被允許免修全部化學(xué)課程。當(dāng)時的校長里德博士后來曾說過：“回憶起來，在我全部的教師生涯中，沒有一個學(xué)生象我們的Irving那樣如饑似渴和精力充沛地追求科學(xué)知識的。毫不奇怪，如此執(zhí)著地探求和追求必定會產(chǎn)生豐碩的果實?！?/span>

?

一年后，朗繆爾進入帕萊特工藝學(xué)校(Pratt Institute)，并于1899 年畢業(yè)。同年，朗繆爾進入哥倫比亞大學(xué)礦業(yè)學(xué)院冶金工程專業(yè)。朗繆爾選擇專業(yè)的理由是， “該專業(yè)化學(xué)背景強，所修物理課程比化學(xué)多，數(shù)學(xué)課程比物理還多, 這三門課我都想學(xué)?！?/span>

?

在哥倫比亞大學(xué)，朗繆爾給同學(xué)們留下的印象是一個十足的書蟲。他不加入任何俱樂部，不擔(dān)任社團職務(wù)，不參加體育比賽，更從未參加同學(xué)聚會，但他三年的平均成績卻達到了94 分。即使這樣優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績，也沒有多少老師注意到他，只有R .S .Woodward 博士覺察到了他的科學(xué)稟賦。在一次課堂上，Woodward 問道：“你們將來最想做什么? 你們要選擇什么樣的職業(yè)?” 朗繆爾回答說：“像開爾文勛爵那樣, 自由地從事研究。”Woodward異常驚喜，此后他特別留心朗繆爾，經(jīng)常給他一些有挑戰(zhàn)性的題目，而朗繆爾也樂此不疲。1903 年6 月，朗繆爾從哥倫比亞大學(xué)畢業(yè)，獲得冶金工程師學(xué)位。

?

畢業(yè)后，朗繆爾前往德國哥廷根大學(xué)留學(xué)，1904 年起，能斯特(Walther H .Nernst , 1864 -1941)成為朗繆爾的博士導(dǎo)師。此時能斯特正在研制一種新型白熾燈———能斯特?zé)?Nernst Lamp)，同時也在積極準(zhǔn)備“ 熱力學(xué)第三定律”的發(fā)表。能斯特被譽為物理化學(xué)之父，他也是那個時代少有的傾向于應(yīng)用研究的科學(xué)家。能斯特的研究思想和風(fēng)格影響了朗繆爾，他所開創(chuàng)的諸多研究領(lǐng)域，后來也在朗繆爾手中得到發(fā)展。1904 年，能斯特給朗繆爾的研究題目是：不同氣體在受熱燈絲附近的反應(yīng)。兩年后，朗繆爾完成了以此為題的博士論文。但誰都沒料到，這將成為朗繆爾迅速增長的興趣和如此豐富多彩創(chuàng)造的起點和 基礎(chǔ)。

?

1906 年，朗繆爾受聘斯蒂文斯工學(xué)院(Stevens Institute of Technology)化學(xué)系，成為該系第三名教師。由于缺乏師資，朗繆爾的教學(xué)任務(wù)十分繁重。在寫給弟弟迪恩的信中，朗繆爾提到，“在斯蒂文斯工學(xué)院真的很辛苦，過去的兩個半月里，我一個人完成了足夠讓好幾個人完成的工作量?！北M管如此，朗繆爾在1907 —1908 年還是對其博士論文課題做了進一步的研究，尤其是探討了氣體的反應(yīng)速度問題。1946年的諾貝爾物理學(xué)獎獲得者Percy W .Bridgman 說， “朗繆爾的這項工作，表現(xiàn)出他作為物理學(xué)家、化學(xué)家和工程師的直覺，如果這些結(jié)論能被其他實驗所采用必將產(chǎn)生出更多更有價值的成果?！?/span>

?

1908 年秋，在紐約召開的一個學(xué)術(shù)會議上，朗繆爾遇到了大學(xué)同學(xué)ColinG .Fink 。會議期間，F(xiàn)ink帶朗 繆爾參觀了他當(dāng)時供職的通用電氣公司研究實驗室。參觀中，朗繆爾有幸結(jié)識了該實驗室主任惠特尼 (Willis R .Whitney , 1868 -1958)。1909 年暑假，惠特尼邀請朗繆爾到通用研究實驗室做短期研究。開始時, 惠特尼并沒有給他安排具體研究工作，他讓朗繆爾先在實驗室里轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，再自己選擇感興趣的問題。暑假結(jié)束前，朗繆爾已對通用的研究工作產(chǎn)生了興趣，他喜歡這里的研究氛圍。當(dāng)惠特尼伸來“橄欖枝” ——— 正式任職邀請時，朗繆爾愉快地接受了。此后, 他一直在此工作, 做出了一系列驚人的創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)：充氣白熾燈的發(fā)明、表面吸附理論及表面化學(xué)的創(chuàng)建、等離子體理論的提出, 人工降雨的實施等等。1932年起，朗繆爾任實驗室副主任，1950 年退休，退休后他繼續(xù)擔(dān)任通用電氣公司的顧問。

朗繆爾和大多數(shù)偉大的科學(xué)家相似之處在于，20 歲到40 歲之間迸發(fā)出巨大的創(chuàng)造力。但和大多數(shù)人不同的是，他的巨大創(chuàng)造力在四十幾歲、五十幾歲、六十幾歲、甚至到七十幾歲，還一直很旺盛。1909 -1953年的44 年中，朗繆爾在廣泛的研究領(lǐng)域中取得了多項重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明，他的多產(chǎn)是令人驚嘆的，一生共發(fā)表了科學(xué)論文二百多篇，獲得專利63項。對于許多物理和化學(xué)工作者，《歐文·朗繆爾文集》(The Collected Works of Irving Langmuir)至今仍是不可或缺的參考資料。

?

朗繆爾對社會事業(yè)也很關(guān)心，他曾發(fā)表保護自然原野地和控制原子能的看法。1935 年他 曾作為Schenectady 市議會議員候選人。在兩次世界大戰(zhàn)中他都積極服務(wù)于政府。一戰(zhàn)中，他參加研制出潛艇探測裝置能有效地對付德國潛艇。二戰(zhàn)中，他發(fā)明了飛機高空飛行時防止機翼結(jié)冰的方法。他還發(fā)明了煙霧發(fā)生器，用以制造防護性煙霧，使陸上和海上成千上萬的同盟國士兵和公民成功躲避法西斯的轟炸, 這是他的一大功績。

?

?

朗繆爾一生榮譽等身。1921 -1946 年，美國國內(nèi)外大學(xué)授予他15個榮譽博士學(xué)位，其中有哥倫比亞大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、愛丁堡大學(xué)等。從參加工作至1950 年退休止，朗繆爾獲獎22 次，除了諾貝爾獎(1932)外，有美國化學(xué)學(xué)會授予的尼克斯獎?wù)?1915 , 1920)、倫敦皇家學(xué)會的休斯獎?wù)?(1918)、英國化學(xué)學(xué)會和電氣工程師學(xué)院的法拉第獎?wù)?1938 , 1943)、富蘭克林學(xué)院的富蘭克林獎?wù)?(1934)、法國科學(xué)院、電工學(xué)家學(xué)會的馬斯卡獎?wù)?1948)、以及聯(lián)邦陸、海軍的功績獎?wù)?1948)和國家科學(xué)院頒發(fā)的卡提獎?wù)?1949)等。1929 年, 他當(dāng)選美國化學(xué)會主席，1942 年當(dāng)選美國科學(xué)促進會主席。他還是美國國家科學(xué)院的院士和英國皇家學(xué)會的外籍會員。

?

1957 年8 月16 日，朗繆爾因突發(fā)心臟病辭世，享年76 歲。為了表示對這位偉大科學(xué)家的景仰，美國 阿拉斯加州的一座山被命名為朗繆爾山，紐約的一個學(xué)院被命名為歐文·朗繆爾學(xué)院；美國“真空科學(xué)與技術(shù)”雜志從1979 年起頒發(fā)蓋德—朗繆爾獎，借以表彰在真空和表面科學(xué)研究中獲得成就的科學(xué)家。在朗繆爾逝世21年后，英文《科學(xué)文摘》上，發(fā)表了一篇評介朗繆爾的短文，作者開篇寫道：“ 假若投票推選美國最偉大的科學(xué)家，穩(wěn)操勝券的將是歐文·朗繆爾。

1879 年，愛迪生發(fā)明碳絲白熾燈, 揭開了電照明技術(shù)發(fā)展的新篇章。由于碳絲燈的低效率和短壽命，故而白熾燈的改進一直在探索中。1911 年，通用研究實驗室的庫利吉(William D .Coolidge , 1873 -1975)利用可延展鎢絲制成真空鎢絲燈, 大大提高了燈泡的發(fā)光效率，使電照明又一次發(fā)生了根本性的變革。但隨著電燈越來越廣泛的使用, 人們?nèi)匀幌Ｍ姛舻男矢?、燈泡壽命更長。

1909 年，進入通用研究實驗室后，朗繆爾加入了白熾燈改進的行列， 試圖攻克真空鎢絲燈的主要缺陷 ———通電后鎢絲變脆、燈泡壁發(fā)黑問題。當(dāng)時有這樣一個共識：燈泡內(nèi)越高的真空，就意味著越理想的燈泡。受這個觀點的影響，朗繆爾與其他研究人員一樣，從探索獲得高真空的方法入手，試圖通過獲得更完美的真空來達到延長燈泡壽命的目的。但這樣的探索是不成功的，兩年多的時間過去了，理想燈泡還是天方夜譚。

在探索過程中，朗繆爾注意到惠特尼發(fā)現(xiàn)的一個現(xiàn)象：高真空燈泡中的殘留氣體，有消失的跡象。朗繆爾由此產(chǎn)生了一個新的問題：導(dǎo)致燈泡短壽命的是鎢絲本身的問題，還是殘留氣體與燈絲作用的結(jié)果？他設(shè)想，如果增加氣體，也許可以更容易觀察到它們的作用。因此，他決定往燈泡內(nèi)充入不同的氣體，看看將出現(xiàn)什么現(xiàn)象。

這樣，就在別人仍在為獲得更理想的真空而努力時，朗繆爾開始往燈泡內(nèi)充入各種氣體：氫氣、氧氣、 氮氣、一氧化碳、水蒸氣等等。很快，他就發(fā)現(xiàn)，除了水蒸氣，充入燈泡的其他氣體都不會導(dǎo)致燈泡變黑。另外，當(dāng)燈泡內(nèi)充入少量氫氣時，朗繆爾觀察到，在高溫下，氫氣會逐漸消失。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，氫氣在高溫下被分解成氫原子，進而吸附在了燈泡的內(nèi)壁。這樣，朗繆爾對混有水蒸氣的燈泡致黑現(xiàn)象就有了初步的認(rèn)識，水蒸氣分子與熱鎢絲接觸產(chǎn)生易蒸發(fā)的氧化鎢；在高溫下，水分子又被分解成氫原子，氫原子吸附在燈泡玻璃壁上；具有高度化學(xué)活性的氫原子與氧化鎢反應(yīng)，生成了水蒸氣和鎢。生成的水蒸氣又作用在鎢絲上 … … 。這個過程的持續(xù)進行，越來越多的鎢就沉積在燈泡內(nèi)壁上。

水蒸氣是不是燈泡致黑、壽命縮短的惟一元兇？進一步的實驗中，朗繆爾發(fā)現(xiàn)，高溫下鎢絲本身也會不斷蒸發(fā)(evaporation)， 并導(dǎo)致燈泡致黑。也就是說，即使能獲得理想的真空，也無法進一步延長燈泡壽命。

隨后，朗繆爾再把一個大氣壓的氮氣引入燈泡，奇跡出現(xiàn)了，燈絲在接近其熔點的溫度所維持的時間比在真空下延長了很多，熱損耗也大大降低了。原來，氮氣的存在，使鎢絲蒸發(fā)速率減慢，而且蒸發(fā)的鎢原子，在與氮氣分子的碰撞下又回到燈絲上。

充入氮氣的白熾燈壽命超過了1000 小時，效率比真空燈提高了30 %-40 %, 其效能達17 .4 流明。 后來，朗繆爾發(fā)現(xiàn)充入氬—氮混合氣體，制得的白熾燈的效果更佳。這種充氣白熾燈, 不僅壽命長，還比真空燈泡發(fā)出更多的白光，其在50 瓦以下發(fā)光效率雖提高不多, 但在50瓦以上，效率明顯提高，甚至能達到真空燈的兩倍。1913 年4 月19 日, 朗繆爾獲得“白熾燈專利” 。充氣白熾燈達到了白熾燈技術(shù)的頂峰，沿用數(shù)十年無根本性技術(shù)變革，直到21 世紀(jì)初，白熾燈開始逐漸退出歷史舞臺。

1928 年，在獲珀金獎?wù)?Perkin Medal)演講中，朗繆爾回憶其研究思路時說，“科學(xué)研究有一個很重要的原則：當(dāng)遇到要避免不利因素阻礙理想結(jié)果的出現(xiàn)，而不利因素又是無法避免的情況時，一個好的實驗方案是反其道而行，有意識地增加這些不利因素，放大其所產(chǎn)生的不利結(jié)果，這樣就可以發(fā)現(xiàn)，避免這些不利因素是否是有價值的。比如：如果有一個燈泡，里面的真空已經(jīng)足夠理想，但是為了制造出更理想的燈泡，就不要再去設(shè)計繼續(xù)改善真空環(huán)境的方案了，而是應(yīng)該按已掌握的方式盡量去破壞燈泡內(nèi)的真空環(huán)境，那么就可能發(fā)現(xiàn)，或者改善真空是不必要的，或者真空還需多大程度地去改善。”

?

表面化學(xué)是20世紀(jì)初期逐漸形成的一個新學(xué)科，但其所研究的一些現(xiàn)象則是早已熟知的, 如蒸發(fā)、凝聚、吸附等。1902 年詹姆斯·杜瓦(James Dewar , 1842 -1923)發(fā)現(xiàn)，冷卻在液態(tài)空氣中的活性炭能夠滯留大量的氧氣和氮氣，當(dāng)時認(rèn)為這是由活性炭的細(xì)裂狀態(tài)所決定的一種表面作用現(xiàn)象。杜瓦的解 釋是：這些氣體是被壓縮、凝聚在炭表面。此后，很多學(xué)者對固體表面吸附氣體做過定性描述，但他們只觸及到該領(lǐng)域的邊緣，不能說明吸附是如何發(fā)生的，無法解釋吸附的機制。

朗繆爾在研制充氣白熾燈過程中開始關(guān)注吸附現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)，在充有少量氫氣的燈泡中鎢絲溫度達到1500K 時，氫氣會慢慢消失。此后，朗繆爾對這類過程進行了長達15年的實驗和理論研究。他認(rèn)識到，高溫下氫氣離解成氫原子，這些氫原子吸附在燈泡玻璃壁上，且燈泡壁只能吸附有限量的氫氣。進一步，他在液態(tài)空氣溫度下測得被吸附氫的最大值，并由此推斷吸附氫的最大量是在燈泡壁形成單原子層。朗繆爾說，“這些實驗對于致力于改善燈泡的人來說，幾乎都是無用的，甚至是愚蠢的” 。但是，在這些“愚蠢的”實驗中，朗繆爾認(rèn)識到吸附氣體限制在單分子厚度，邁出了認(rèn)識吸附現(xiàn)象的關(guān)鍵一步。

1916 年，朗繆爾發(fā)表論文“固體、液體的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)”，提出固體表面吸附氣體分子的單分子吸附層理論。他認(rèn)為固體表面原子對氣體分子吸引力的本質(zhì)，是固體表面原子的剩余價力的存在。如果固體表面已吸附了一層氣體分子，剩余價力就飽和了，不能再吸附第二層分子。剩余價力的大小決定了固體吸附劑對氣體分子吸附的強弱。他指出，吸附作用是氣體分子在吸附劑表面上凝聚和蒸發(fā)兩個相反過程 的平衡。由此，他推導(dǎo)出著名的朗繆爾吸附等溫式，不但適用于氣固表面上的吸附，而且很好地推廣到液固相以及氣液、液液流動界面的吸附，成為表面科學(xué)中的一個重要理論。

朗繆爾對液面上有機膜做了深入的研究。1916 -1917 年間，他完成了著名的水面油膜實驗。隨后，他完成了高級脂肪酸、醇、酯等不溶性膜在水面上的定向吸附實驗。朗繆爾發(fā)現(xiàn)了單分子膜壓，其大到能輕易推動浮在水面上的紙帶。據(jù)此，朗繆爾發(fā)明了水平式膜天平。這種膜天平結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精確，至今仍是研究單分子膜的重要儀器。在分子結(jié)構(gòu)研究中，膜天平也發(fā)揮過重要作用。當(dāng)時尚無其他測量有機分子大小的可靠方法，而膜天平已可相當(dāng)精確地測量出直鏈脂肪酸、醇及酯中碳原子間的垂直距離。約十年后，A .繆勒(Mǜller)等科學(xué)家才以X 射線方法證實了朗繆爾的結(jié)果。借助于膜天平，朗繆爾開 拓了單分子膜性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)這一新的研究領(lǐng)域。

朗繆爾發(fā)展了一系列研究膜的技術(shù)，研究了氣態(tài)膜、液態(tài)膜、固態(tài)膜以及復(fù)雜的蛋白質(zhì)膜，測定了各種膜分子的取向、分子截面等。這一系列工作對了解潤滑油的作用、礦物浮選的機理、泡沫和乳狀液的穩(wěn)定性等有廣泛的應(yīng)用。他研究蛋白質(zhì)的實驗技術(shù)被許多生物化學(xué)家和生物物理學(xué)家所采用。他對活化吸附和表面的催化活性的研究成果，影響了催化的吸附理論。

朗繆爾還發(fā)現(xiàn)，有些膜內(nèi)分子能來回自由運動，就像氣體中的分子那樣，差別僅在于在這里它們只能做二維方向運動，而在通常氣體中，它們能做三維運動。這一發(fā)現(xiàn)，在化學(xué)研究中開辟了一個嶄新的重要研究領(lǐng)域：二維空間中物質(zhì)狀態(tài)的研究。朗繆爾關(guān)于二維理想氣體的概念、方程及其動力學(xué)的解釋，在物理化學(xué)中也有深刻的影響。二維理想氣體方程除了在一般單分子膜研究中應(yīng)用之外，還可來測定高分子 化合物(如蛋白質(zhì))的分子量。這一發(fā)現(xiàn)不僅提供了關(guān)于分子結(jié)構(gòu)的信息，還可以獲得分子中和分子間作用力的有價值的信息。

朗繆爾建立了表面化學(xué)的基本概念、理論、研究技術(shù)和方法, 拓展了表面化學(xué)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域, 他研 究蛋白質(zhì)的實驗技術(shù)被許多生物化學(xué)家和生物物理學(xué)家所采用, 人們還認(rèn)識到, 由于生理意義的眾多化學(xué) 反應(yīng)恰恰是表面反應(yīng), 表面化學(xué)也是理解和駕馭它們的基礎(chǔ)。今天, 表面化學(xué)促進了許多工業(yè)和技術(shù)的發(fā) 展, 如能源開發(fā)(包括石油開采、煤流態(tài)化即水煤漿和油煤混合物、太陽能利用)、催化、礦物浮選、膠片生 產(chǎn)、印染、色譜、液膜分離、海水淡化、農(nóng)藥的分散和乳化及其應(yīng)用、“輕水”泡沫滅火、以及人工降雨等。

因?qū)Ρ砻婊瘜W(xué)所做的發(fā)現(xiàn)和研究, 朗繆爾獲得1932 年諾貝爾化學(xué)獎。瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎化學(xué) 獎委員會主席索德鮑姆, 在諾貝爾獎頒獎詞中肯定了朗繆爾對表面化學(xué)的開創(chuàng)之功, 他說:“當(dāng)前, 大批科 學(xué)家正在這一研究領(lǐng)域勤奮而成功地工作著, 然而, 在已開墾出的土地上耕耘的人不管多么勤勉, 更高的 榮譽屬于第一個人, 屬于開拓者?！?/span>

?

朗繆爾是一位多產(chǎn)的科學(xué)大師，研究工作成果遍布基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)的廣泛領(lǐng)域。充氣白熾燈的研制是他在通用研究實驗室早期取得的重要技術(shù)發(fā)明，與此相關(guān)，在技術(shù)上，朗繆爾發(fā)明了今天仍廣泛使用著的汞蒸氣擴散冷凝泵———朗繆爾泵，提出原子氫焊槍原理等；在理論上，他探尋現(xiàn)象背后的科學(xué)機理，對吸附現(xiàn)象及其機理做出清晰完整的解釋，最終開拓了表面化學(xué)領(lǐng)域。朗繆爾在原子結(jié)構(gòu)模型、原子價學(xué)說、熱離子發(fā)射和氣體放電的理論、真空中液氮的制冷作用、等離子體物理和技術(shù)、蛋白質(zhì)單分子層研制等許多方面均有建樹。諸多專項技術(shù)和科學(xué)術(shù)語以朗繆爾的名字命名，諸如：朗繆爾探針、朗繆爾冷凝擴散泵、朗繆爾吸附等溫式、路易斯—朗繆爾價鍵八重態(tài)理論、查德—朗繆爾空間電荷方程式等等。

朗繆爾的成功因素是多方面的。少年時期，他得到父親的理解，母親的鼓勵，哥哥的引導(dǎo)，這些使他的科學(xué)興趣和天賦得以自由展現(xiàn)，完美結(jié)合。求學(xué)階段，他的勤奮與執(zhí)著又得到了老師們的鼓勵。進入研究階段, 他受益于導(dǎo)師能斯特在研究思想和道路上的指引，領(lǐng)導(dǎo)惠特尼的賞識與信任，以及通用電氣研究實驗室自由寬松的學(xué)術(shù)氛圍。20世紀(jì)初期，技術(shù)發(fā)明越來越科學(xué)化，美國的工業(yè)實驗室對高學(xué)術(shù)水平的研發(fā)人員的需求也越來越大，學(xué)術(shù)性的自由研究活動也逐漸在這類實驗室展開。朗繆爾是工業(yè)企業(yè)實驗室中這種學(xué)者型研究人才的先驅(qū)?？陀^上，現(xiàn)代工業(yè)研究實驗室精良的技術(shù)設(shè)備，也為越來越技術(shù)化的現(xiàn)代科學(xué)研究創(chuàng)造了條件。

朗繆爾的研究活力從青年一直持續(xù)到老年，七十多歲時，他還做出驚人之舉———實施人工降雨，這讓他很快成為美國家喻戶曉的科學(xué)名人。朗繆爾對自然現(xiàn)象及其本質(zhì)有強烈的好奇心，他說， “我最大的愛好就是從簡單、熟悉的自然現(xiàn)象中去領(lǐng)悟其中的內(nèi)在機制?！痹谘芯恐?，對簡單實驗的執(zhí)著是朗繆爾的工作特色之一。朗繆爾常常用簡單精巧的儀器設(shè)備，來研究各種復(fù)雜的自然現(xiàn)象。研究表面膜時，他僅用紙片、金屬絲、玻璃槽等，便揭示出分子膜壓力的存在。朗繆爾還善于抓住現(xiàn)象背后的本質(zhì)，并持之以恒地深入探索。難怪有學(xué)者做出這樣的評價，“在朗繆爾之前和以后，大概還沒有一個科學(xué)家用如此簡單的研究設(shè)備，卻能獲得這樣多新穎而又重要的成果。”

作為工業(yè)企業(yè)中工作的科學(xué)家，朗繆爾的理論研究成果大多在技術(shù)上獲得應(yīng)用，同時，他在技術(shù)發(fā)明和改進中不忽視基礎(chǔ)科學(xué)問題。從這一點看，朗繆爾對我國學(xué)者的建議———在學(xué)習(xí)技術(shù)的同時致力于基礎(chǔ)科學(xué)研究———可謂其經(jīng)驗之談。