Langmuir Irving

Langmuir Irving

Langmuir 〈lènmiuë〉 Irving [STF] (New York 1881 - Falmouth, Massachusetts, 1957) Ricercatore (1909) e poi direttore (1933) dell'ufficio ricerche della Società General Electric; ebbe il premio Nobel per la chimica nel 1932 per le sue ricerche di chimica fisica. ◆ [FPL] Frequenza di L.: la frequenza del moto oscillatorio di una particella di plasma (in partic. un elettrone: frequenza di L. elettronica) spostata dalla sua posizione di equilibrio, lo stesso che frequenza di plasma: v. plasma: IV 519 b. ◆ [CHF] Legge di Child-L.: riguarda l'intensità della corrente anodica in regime di carica spaziale in un diodo termoelettronico (v. diodi: II 203 c) e può essere scritta, sempre in regime di carica spaziale, anche per un triodo (v. tubi termoelettronici a vuoto: VI 354 f). ◆ [FPL] [FSP] Sonda di L.: dispositivo, il cui prototipo fu realizzato da L. nel 1923, largamente usato nella diagnostica dei plasmi, in partic. di quelli nello spazio interplanetario, di cui la fig. 1 mostra, tra le varie forme, la più semplice; è costituita schematicamente da un collettore di carica schermato (davanti a questo si può trovare un selettore di particelle, costituito da una o più griglie tenute a opportuni potenziali rispetto allo schermo), portato a un potenziale variabile V rispetto allo schermo; in laboratorio, la sonda viene esposta ortogonalmente alla corrente di plasma da esaminare, mentre nella fisica spaziale è semplic. posta, con opportune precauzioni, sulla superficie del veicolo spaziale (occorre introdurre opportuni termini per tenere conto dell'effetto della struttura metallica del veicolo); le particelle di plasma che (eventualmente filtrate dalle griglie) raggiungono il collettore cedono a questo la loro carica; dall'intensità i della corrente raccolta, misurata dalla tensione Vc che si sviluppa ai capi di un resistore di grande valore che connette il collettore allo schermo, si ricavano la concentrazione, la temperatura, la massa e la specie degli ioni raccolti. Precis., la fig. 2 mostra la caratteristica tensione V-intensità di corrente i del collettore (prescindendo dall'effetto di filtro delle griglie); alla condizione i=0 corrisponde il fatto che la carica totale è nulla, cioè, pensando, per semplicità, a un plasma di elettroni e di una sola specie di ioni monovalenti positivi, è ne✄ve✄=ni✄vi✄, indicandosi con n,v, e e i, rispettiv., la concentrazione, la velocità, gli elettroni e gli ioni; nella condizione di saturazione (i≥is✄) la corrente del collettore è dovuta tutta agli elettroni oppure agli ioni (dipende dai potenziali delle griglie) e la sua intensità è pari all'appropriato termine della precedente uguaglianza (se la velocità è nota, è allora ricavabile la concentrazione); nella opposta situazione "di lancio" (i tra 0 e il✄) a raggiungere il collettore sono le particelle di segno opposto di quelle che lo raggiungono alla saturazione, e ciò per puro effetto di velocità, avendosi |q|V=mv2/2, con m massa di queste particelle e q loro carica (nella situazione ipotizzata, q≡±e, con e carica elementare), per cui si può ricavare la massa; se i è tra zero e is✄ (regime di carica spaziale), vale la legge di Child-L., che, per integrazione, dà i=aexp[-eV/(kB✄T)], con a costante strumentale e kB✄ costante di Boltzmann, potendosi così risalire alla temperatura (cinetica) delle particelle raccolte. ◆ [FTC] Vacuometro di L.: vacuometro molecolare, realizzato da L. e poi da altri in varie versioni. Uno dei tipi più diffusi è schematizzato nella fig.; in esso si sfrutta l'effetto di trascinamento che un disco c, portato da un filo di torsione a, subisce a opera di un disco d, a esso affacciato, posto in rotazione da un motorino elettrico e; l'angolo di cui c devia risulta proporzionale alla pressione ambiente e viene letto mediante lo specchietto b.