X射线衍射探测材料晶体结构的设备是一种伪科学仪器
羽飞,02-19-2023
本文纯属个人观点
先说结论:X射线衍射探测材料晶体结构的设备是一种伪科学仪器。或者说X射线衍射的意义仅是纯数学模型,而非材料科学。因为X射线衍射有三个致命缺陷,1.衍射结果是由阴极射线管的灯丝的内部结构决定的。2.衍射结果是由数学模型决定的,而不是由晶体结构决定的。3.普遍存在的消光现象导致很多复晶结构因无法产生衍射,而不被X射线探知,即X射线衍射图谱打出来的结果在绝大多数情况下是伪晶体结构。
要证明这个观点很简单,氯化钠是面心立方晶体结构,如果在氯化钠中加20%的八面体晶体的明矾,氯化钠磨得细一点,而明矾保持原生状态的粗颗粒。这时候,用X射线衍射就可能看不到八面体晶体结构,因盐的面心立方的衍射效果太强,而明矾的八面晶体结构被系统消光了,这时候80%氯化钠与20%明矾混合物的X射线衍射图谱显示的是伪晶体结构。这只是个比方,在实际的实验中,明矾会磨得看上去与氯化钠一样细,但明矾与氯化钠内部的晶粒尺寸还是不一样的,即“消光现象”是客观存在的。实际上,在大多数X射线衍射样品中加入20%明矾,因为“消光现象”的普遍存在,一般都打不出明矾的八面晶体结构。这就是X射线衍射仪是伪科学仪器的证据之一。
所谓X射线是爱迪生白炽灯灯丝通电后发出的电磁波,伴随电磁波的还有电子射线与可见光,电子射线与可见光也可以穿透很多粉末状样品的缝隙,并在屏幕上形成波峰,所以,所谓X射线衍射结果取决于样品的颗粒度与阴极射线管灯丝发射的射线的具体情况。
所谓物相含量定量分析,K值法或RIR法,基本原理为,1:1的待测物质和刚玉(Al2O3),其最强衍射峰的积分强度会有一个比值,即RIR比值,混合物中所有组分都按这种方法换算,最后通过归一法确定各个组分的百分含量(定义来源:百度百科)。这种办法本质上是一种经验公式,归一法所用的ASTM卡片或者归一数据表,必须使用相同的铜靶X射线管与石墨消光晶体,否则误差很大。
因为晶格能无法直接测得,只有通过玻恩(Born)和哈伯(Haber)热力学循环过程,从已知的热力学数据出发,计算晶格能。所以,晶体结构的一切数据晶格能、晶格常数都是计算出来的,从来没有得到过证实。
X射线衍射的纯数学模型从来没有得到过实验证实,X射线衍射探测材料晶体结构的故事从头到尾都是伪造的。
所谓《固体物理学》中的晶体学其实是空间点阵纯数学,认为把晶体中的原子看成一个点,假想一些线条把各原子中心联系起来,就是所谓的晶格,就可以用立体几何坐标系去数学处理得到的三维空间点阵。
数学非常奇妙,数学可以证明一个物理化学理论,数学也同样可以推翻任何一个物理化学理论。X射线晶体衍射是用数学证明的,从来没有被实验证实,同样,X射线晶体衍射也可以用数学推翻,也可以设计实验推翻X射线晶体衍射。
X射线衍射的数学基础是布拉格方程,只要能够推翻布拉格方程,就可以推翻X射线衍射的权威性。布拉格方程的具体内容是:当光程差等于波长的整数倍时,晶面的衍射线加强,即布拉格方程只是杨氏双缝干涉模型的晶体衍射版本,其数学表达为:2dsinθ=nλ,d为晶面间距,θ为入射线,反射线与反射晶面之间的夹角,λ为波长,n为反射级数。X射线衍射的最大问题是,满足布拉格方程不一定产生衍射,布拉格方程只是X射线在晶体产生衍射时的必要条件而非充分条件,这就是所谓X射线衍射的“系统消光”。
X射线衍射的“系统消光”现象就是晶体结构测定的最大软肋之一,自然界单一晶体结构的物质很少,99%的晶体都是复晶结构,即几种晶体面心、体心、立方、密排六方的混合结构。复晶结构的晶体一般都会发生“系统消光”现象,即X射线衍射打不出来衍射图谱从而无法测定晶体结构。2019年诺贝尔化学奖得主Goodenough的诺奖成果锂电池磷酸铁锂晶体结构据称属于斜方晶系中的 Pmnb 空间群,单位晶格常数为 a=6.008Å,b=10.334Å,c=4.693Å,单位晶格的体积为 291.4Å3。因为消光现象不可避免,X射线衍射绝对打不出那样的结构。Pmnb那种空间结构用X射线衍射,只能得到宇宙微波背景辐射那种样子,根据不同的数学布拉格方程,你可以解释成任何你想要得到的晶体结构。即X射线衍射晶体结构实际上是由数学模型的计算结果决定的,同一幅X射线衍射图谱用Goodenough的数学模型计算可以得到NASICON骨架晶体结构,用NTT的数学模型计算可以得到Pmnb空间群的斜方晶体,用沃森的数学模型计算可以得到双螺旋晶体结构,用足球烯数学模型计算可以得到C60结构。因为数学模型是可以随便设计的,[1]所以,对于大多数复晶结构的材料,X射线衍射结果什么也证明不了。可以下结论,探测晶体结构的X射线衍射仪是一种伪科学仪器。2019年诺贝尔化学奖锂电池磷酸铁锂的所谓Pmnb晶体结构的结论没有被X射线衍射证实,因为实验结果没有人能够重复出来。
天上的繁星点点就是一种海市蜃楼现象,天上的星星是地上的灯光在大气层中衍射形成的点阵群,这与X射线衍射的点阵群是种海市蜃楼现象是一样的道理。海市蜃楼是一种虚像,所以,X射线衍射点阵群也是虚像,即X射线衍射的晶体结构结果在大多数情况下是不可信的。
上世纪80年代,华东师范大学搞教改《高中物理》魔改了大量“杨氏双缝干涉实验”,以前的光波波长是根据控制“杨氏双缝干涉实验”光栅尺寸与形状计算出来的,可见光的波长一直都是计算出来的,人类从来没有能够准确测量可见光的波长。后来,上海的一个高中物理老师发现光栅尺寸在毫米级时,也会观察到“杨氏双缝干涉现象”,而可见光的波长是亚微米尺度,即“杨氏双缝干涉现象”测量可见光波长的办法误差太大了,是错误的办法。
用高能电子束轰击金属靶产生X射线,它具有靶中元素相对应的特定波长,称为特征X射线。如铜靶对应的阿尔法X射线波长为0.154056 nm。爱迪生白炽灯的钨丝通电就会发射热电子,把热电子用高电压加速轰击铜靶就会最少产生两种不同波长的X射线α与β,X射线波长不是测量得到的,而是通过计算得到的,β射线可以用虑光片过滤掉。日本《日刊工业新闻》2002年2月曾报道过,日本信州大学教授远藤守信研制成功世界上最小尺寸的钟表用齿轮,直径仅有0.2毫米。我们这个世界上没有一种亚微米级机械齿轮可以控制亚纳米的样品转动1/360幅度。即使用最精密的毫米级的机械齿轮去控制铜靶的方向,也无法控制0.1纳米波长的X射线的方向。美国大学里面的X射线仪都是毫米级甚至厘米级齿轮来控制X射线光栅的方向,因为系统误差太大了,人类连X射线运动方向都无法控制,更遑论用布拉格公式根据X射线反射角度计算出来的晶格常数?
《近代物理学》的最基础东西,所谓“光速不变”理论是一种靠循环论证搞出来的伪科学,假设光速不变,再用假设的光速计算波长与频率,用计算出来的波长与频率反过来证明光速不变。用任何一个大数字代替光速都可以得到同样的结果,即在《近代物理学》里面光速究竟是不是等于3x10∧8m/s并不重要,所以,《近代物理学》是伪科学。
现在的可见光的波长是根据公式c=fλ 计算出来的,其中c是光速,f是频率,λ是波长。这个公式一看就是错误的,光速是用时间/长度二维坐标系表达的,频率也是二维坐标系的产物,而光波、电磁波是向三维方向传播,波长应该用三维坐标系甚至球坐标或锥体坐标来表达,而二维坐标与球坐标、锥体坐标是不能自由变换的,所以公式c=fλ在数学上就是错误的。
光速、频率、波长都是计算出来的,而不是测量出来的。迈克尔逊干涉仪测量波长的原理是“迈克尔逊干涉实验”,而“迈克尔逊干涉实验”是场科学骗局,因为系统误差太大根本重复不出来。“迈克尔逊干涉仪”测量波长与“杨氏双缝实验”测量波长一样都是数学模型决定结果,即“迈克尔逊干涉仪”测量的所谓激光波长是计算出来的,而不是激光波长的真实数据。迈克尔逊干涉仪测量的波长结果用其他仪器如雷达仪、“杨氏双缝实验”等是重复不出来的,这就是问题的所在。调整“迈克尔逊干涉仪”的光栅口径到毫米级也可以观察到干涉现象,并根据衍射光栅与条纹间距,计算得到的激光波长为毫米级,而激光波长是亚微米。对同一台“迈克尔逊干涉仪”进行魔改,使用相同颜色的激光,调整“迈克尔逊干涉仪”光栅口径的尺寸与形状,测定最亮的衍射条纹的间距,相同的激光计算出来的激光波长是不一样的,即“迈克尔逊干涉仪”的测量结果是不可重复的。所以,是不能用“迈克尔逊干涉仪”来测量激光波长的,即“迈克尔逊干涉仪”与“杨氏双缝干涉仪”测量波长一样是种伪科学仪器,人类从来就没有过一种金属仪器的测量范围为,最大值是最小值的3x10∧8倍,以后也不会有,因为迈克尔逊·莫雷实验因为系统误差太大,而不可信,迈克尔逊·莫雷实验不是什么物理学上空的乌云,迈克尔逊·莫雷实验是伪科学实验,迈克尔逊需要补考《实验数据处理》,《近代物理学》多因缺乏实验数据处理方面的知识所以是伪科学。
X射线衍射仪测量的晶格常数也是计算出来的,而不是真实的晶格常数。
科学家相信,X射线波长为0.01-10纳米,这个结果是迈克尔逊干涉仪测不出来的,因为X射线无法形成单色条纹,所以,X射线的波长是估计出来的,科学家从来没有准确测量过X射线的波长,用X射线测量的晶格常数的结果最多也就是个估计的结果。
《近代物理学》里面的光波、电磁波的光速、波长、频率都是根据“光速不变理论”与麦克斯韦电磁场理论计算出来纯数学数值。《近代物理学》里面的光波、电磁波的光速、波长、频率的具体值从来没有得到过证实,波长不应该只是个一维长度单位,因为电磁波是三维方向传播的,所以,波长应该用三维数组来描述更恰当,连波长的数学描述都是错误的,更遑论根据错误波长值计算得到的光速与频率?从这一角度,《近代物理学》是伪科学。
原子的范德华半径计算值一般在0.1至0.5纳米,X射线波长的估算值为0.01-10纳米,因为人类没有能力制备栅极尺寸为0.01-10纳米的X射线光源,即人类获得的X射线波长是个计算出来的0.01-10纳米之间的随机值。
晶体球状粒子的周期性空隙阵列,当空隙与入射X射线波长为同一数量级的时候,会形成出衍射光栅空隙阵列,而这种阵列本质上就是X光的“杨氏双缝干涉实验”的衍射光栅。对于单晶来讲,用一束平行的“白色”X射线(全波段X射线)照射一颗单晶,这样,对于任何一组晶面总有一个可能的波长与衍射角能够满足布拉格方程。所谓多晶结构X射线“角度色散”与“能量色散”计算出来的晶体结构本质上只能是“杨氏双缝干涉现象”的魔改衍射现象,“杨氏双缝干涉现象”是可以通过控制衍射缝隙形状、尺寸与数量来控制所计算出来的光波波长大小。比如把“杨氏双缝干涉实验”里面的缝隙尺寸调整到毫米级,通过调整激光入射角度,也可以获得“杨氏双缝干涉条纹”,这时候算出来的激光波长也是毫米级,《近代物理学·光学》告诉我们:可见光波长都是亚微米级别。所以,不能用“杨氏双缝干涉实验”来测量可见光的波长。
历史告诉我们:凡是三维坐标系的数据用二维坐标系来表达的数学模型都是伪科学模型。比如X射线衍射布拉格公式,2dsinθ=n*λ,所有的电磁波包括光波、X射线、γ射线都是圆锥体型向外扩散的三维坐标系变量,晶格间距也是三维坐标系变量,布拉克用二维坐标系参数去描述X射线衍射本身就是错误的。当然,X射线在晶格中改变方向并不是与原子发生弹性碰撞,而是因为X射线能够穿透微米级粉体,而发生的杨氏双缝干涉的宏观现象,所以,X射线衍射布拉格公式是伪科学。
美国人为什么要在X射线探测材料晶体结构领域搞科学骗局?当然是为了垄断飞机发动机的生产。历史上,根据晶体结构计算出来的结果,中国人长期相信:PST钛铝单晶合金,加铌,是做飞机发动机叶片最好的材料。其实钛铝铌单晶结构从来没有被X射线衍射发现,因为X射线衍射打出来的都是伪晶体结构,钛铝铌合金高温下叶片拉伸强度不行,综合性能甚至不如镍基合金。所以,要用爱心去解决问题。
总结
铜靶X射线管产生的X射线波长不稳定,是随机变化的,根据波长计算出来的晶格常数也是不稳定的。晶体结构是数学模型计算出来的,同一张X射线衍射图谱,用不同的数学点阵模型可以得到不同的晶体结构。复晶结构的材料因为普遍存在“系统消光”现象,X射线衍射打出来的结构绝大多数是伪晶体结构。所以,X射线衍射测量的晶体结构的结果绝大多数是错误的,X射线衍射与“杨氏双缝干涉仪”、“迈克尔逊·莫雷干涉仪”一样是种伪科学仪器。
Reference
[1]https://www.vanforum.org/3814630005277442019358343612523572212702339822870.html
羽飞,02-19-2023
本文纯属个人观点
先说结论:X射线衍射探测材料晶体结构的设备是一种伪科学仪器。或者说X射线衍射的意义仅是纯数学模型,而非材料科学。因为X射线衍射有三个致命缺陷,1.衍射结果是由阴极射线管的灯丝的内部结构决定的。2.衍射结果是由数学模型决定的,而不是由晶体结构决定的。3.普遍存在的消光现象导致很多复晶结构因无法产生衍射,而不被X射线探知,即X射线衍射图谱打出来的结果在绝大多数情况下是伪晶体结构。
要证明这个观点很简单,氯化钠是面心立方晶体结构,如果在氯化钠中加20%的八面体晶体的明矾,氯化钠磨得细一点,而明矾保持原生状态的粗颗粒。这时候,用X射线衍射就可能看不到八面体晶体结构,因盐的面心立方的衍射效果太强,而明矾的八面晶体结构被系统消光了,这时候80%氯化钠与20%明矾混合物的X射线衍射图谱显示的是伪晶体结构。这只是个比方,在实际的实验中,明矾会磨得看上去与氯化钠一样细,但明矾与氯化钠内部的晶粒尺寸还是不一样的,即“消光现象”是客观存在的。实际上,在大多数X射线衍射样品中加入20%明矾,因为“消光现象”的普遍存在,一般都打不出明矾的八面晶体结构。这就是X射线衍射仪是伪科学仪器的证据之一。
所谓X射线是爱迪生白炽灯灯丝通电后发出的电磁波,伴随电磁波的还有电子射线与可见光,电子射线与可见光也可以穿透很多粉末状样品的缝隙,并在屏幕上形成波峰,所以,所谓X射线衍射结果取决于样品的颗粒度与阴极射线管灯丝发射的射线的具体情况。
所谓物相含量定量分析,K值法或RIR法,基本原理为,1:1的待测物质和刚玉(Al2O3),其最强衍射峰的积分强度会有一个比值,即RIR比值,混合物中所有组分都按这种方法换算,最后通过归一法确定各个组分的百分含量(定义来源:百度百科)。这种办法本质上是一种经验公式,归一法所用的ASTM卡片或者归一数据表,必须使用相同的铜靶X射线管与石墨消光晶体,否则误差很大。
因为晶格能无法直接测得,只有通过玻恩(Born)和哈伯(Haber)热力学循环过程,从已知的热力学数据出发,计算晶格能。所以,晶体结构的一切数据晶格能、晶格常数都是计算出来的,从来没有得到过证实。
X射线衍射的纯数学模型从来没有得到过实验证实,X射线衍射探测材料晶体结构的故事从头到尾都是伪造的。
所谓《固体物理学》中的晶体学其实是空间点阵纯数学,认为把晶体中的原子看成一个点,假想一些线条把各原子中心联系起来,就是所谓的晶格,就可以用立体几何坐标系去数学处理得到的三维空间点阵。
数学非常奇妙,数学可以证明一个物理化学理论,数学也同样可以推翻任何一个物理化学理论。X射线晶体衍射是用数学证明的,从来没有被实验证实,同样,X射线晶体衍射也可以用数学推翻,也可以设计实验推翻X射线晶体衍射。
X射线衍射的数学基础是布拉格方程,只要能够推翻布拉格方程,就可以推翻X射线衍射的权威性。布拉格方程的具体内容是:当光程差等于波长的整数倍时,晶面的衍射线加强,即布拉格方程只是杨氏双缝干涉模型的晶体衍射版本,其数学表达为:2dsinθ=nλ,d为晶面间距,θ为入射线,反射线与反射晶面之间的夹角,λ为波长,n为反射级数。X射线衍射的最大问题是,满足布拉格方程不一定产生衍射,布拉格方程只是X射线在晶体产生衍射时的必要条件而非充分条件,这就是所谓X射线衍射的“系统消光”。
X射线衍射的“系统消光”现象就是晶体结构测定的最大软肋之一,自然界单一晶体结构的物质很少,99%的晶体都是复晶结构,即几种晶体面心、体心、立方、密排六方的混合结构。复晶结构的晶体一般都会发生“系统消光”现象,即X射线衍射打不出来衍射图谱从而无法测定晶体结构。2019年诺贝尔化学奖得主Goodenough的诺奖成果锂电池磷酸铁锂晶体结构据称属于斜方晶系中的 Pmnb 空间群,单位晶格常数为 a=6.008Å,b=10.334Å,c=4.693Å,单位晶格的体积为 291.4Å3。因为消光现象不可避免,X射线衍射绝对打不出那样的结构。Pmnb那种空间结构用X射线衍射,只能得到宇宙微波背景辐射那种样子,根据不同的数学布拉格方程,你可以解释成任何你想要得到的晶体结构。即X射线衍射晶体结构实际上是由数学模型的计算结果决定的,同一幅X射线衍射图谱用Goodenough的数学模型计算可以得到NASICON骨架晶体结构,用NTT的数学模型计算可以得到Pmnb空间群的斜方晶体,用沃森的数学模型计算可以得到双螺旋晶体结构,用足球烯数学模型计算可以得到C60结构。因为数学模型是可以随便设计的,[1]所以,对于大多数复晶结构的材料,X射线衍射结果什么也证明不了。可以下结论,探测晶体结构的X射线衍射仪是一种伪科学仪器。2019年诺贝尔化学奖锂电池磷酸铁锂的所谓Pmnb晶体结构的结论没有被X射线衍射证实,因为实验结果没有人能够重复出来。
天上的繁星点点就是一种海市蜃楼现象,天上的星星是地上的灯光在大气层中衍射形成的点阵群,这与X射线衍射的点阵群是种海市蜃楼现象是一样的道理。海市蜃楼是一种虚像,所以,X射线衍射点阵群也是虚像,即X射线衍射的晶体结构结果在大多数情况下是不可信的。
上世纪80年代,华东师范大学搞教改《高中物理》魔改了大量“杨氏双缝干涉实验”,以前的光波波长是根据控制“杨氏双缝干涉实验”光栅尺寸与形状计算出来的,可见光的波长一直都是计算出来的,人类从来没有能够准确测量可见光的波长。后来,上海的一个高中物理老师发现光栅尺寸在毫米级时,也会观察到“杨氏双缝干涉现象”,而可见光的波长是亚微米尺度,即“杨氏双缝干涉现象”测量可见光波长的办法误差太大了,是错误的办法。
用高能电子束轰击金属靶产生X射线,它具有靶中元素相对应的特定波长,称为特征X射线。如铜靶对应的阿尔法X射线波长为0.154056 nm。爱迪生白炽灯的钨丝通电就会发射热电子,把热电子用高电压加速轰击铜靶就会最少产生两种不同波长的X射线α与β,X射线波长不是测量得到的,而是通过计算得到的,β射线可以用虑光片过滤掉。日本《日刊工业新闻》2002年2月曾报道过,日本信州大学教授远藤守信研制成功世界上最小尺寸的钟表用齿轮,直径仅有0.2毫米。我们这个世界上没有一种亚微米级机械齿轮可以控制亚纳米的样品转动1/360幅度。即使用最精密的毫米级的机械齿轮去控制铜靶的方向,也无法控制0.1纳米波长的X射线的方向。美国大学里面的X射线仪都是毫米级甚至厘米级齿轮来控制X射线光栅的方向,因为系统误差太大了,人类连X射线运动方向都无法控制,更遑论用布拉格公式根据X射线反射角度计算出来的晶格常数?
《近代物理学》的最基础东西,所谓“光速不变”理论是一种靠循环论证搞出来的伪科学,假设光速不变,再用假设的光速计算波长与频率,用计算出来的波长与频率反过来证明光速不变。用任何一个大数字代替光速都可以得到同样的结果,即在《近代物理学》里面光速究竟是不是等于3x10∧8m/s并不重要,所以,《近代物理学》是伪科学。
现在的可见光的波长是根据公式c=fλ 计算出来的,其中c是光速,f是频率,λ是波长。这个公式一看就是错误的,光速是用时间/长度二维坐标系表达的,频率也是二维坐标系的产物,而光波、电磁波是向三维方向传播,波长应该用三维坐标系甚至球坐标或锥体坐标来表达,而二维坐标与球坐标、锥体坐标是不能自由变换的,所以公式c=fλ在数学上就是错误的。
光速、频率、波长都是计算出来的,而不是测量出来的。迈克尔逊干涉仪测量波长的原理是“迈克尔逊干涉实验”,而“迈克尔逊干涉实验”是场科学骗局,因为系统误差太大根本重复不出来。“迈克尔逊干涉仪”测量波长与“杨氏双缝实验”测量波长一样都是数学模型决定结果,即“迈克尔逊干涉仪”测量的所谓激光波长是计算出来的,而不是激光波长的真实数据。迈克尔逊干涉仪测量的波长结果用其他仪器如雷达仪、“杨氏双缝实验”等是重复不出来的,这就是问题的所在。调整“迈克尔逊干涉仪”的光栅口径到毫米级也可以观察到干涉现象,并根据衍射光栅与条纹间距,计算得到的激光波长为毫米级,而激光波长是亚微米。对同一台“迈克尔逊干涉仪”进行魔改,使用相同颜色的激光,调整“迈克尔逊干涉仪”光栅口径的尺寸与形状,测定最亮的衍射条纹的间距,相同的激光计算出来的激光波长是不一样的,即“迈克尔逊干涉仪”的测量结果是不可重复的。所以,是不能用“迈克尔逊干涉仪”来测量激光波长的,即“迈克尔逊干涉仪”与“杨氏双缝干涉仪”测量波长一样是种伪科学仪器,人类从来就没有过一种金属仪器的测量范围为,最大值是最小值的3x10∧8倍,以后也不会有,因为迈克尔逊·莫雷实验因为系统误差太大,而不可信,迈克尔逊·莫雷实验不是什么物理学上空的乌云,迈克尔逊·莫雷实验是伪科学实验,迈克尔逊需要补考《实验数据处理》,《近代物理学》多因缺乏实验数据处理方面的知识所以是伪科学。
X射线衍射仪测量的晶格常数也是计算出来的,而不是真实的晶格常数。
科学家相信,X射线波长为0.01-10纳米,这个结果是迈克尔逊干涉仪测不出来的,因为X射线无法形成单色条纹,所以,X射线的波长是估计出来的,科学家从来没有准确测量过X射线的波长,用X射线测量的晶格常数的结果最多也就是个估计的结果。
《近代物理学》里面的光波、电磁波的光速、波长、频率都是根据“光速不变理论”与麦克斯韦电磁场理论计算出来纯数学数值。《近代物理学》里面的光波、电磁波的光速、波长、频率的具体值从来没有得到过证实,波长不应该只是个一维长度单位,因为电磁波是三维方向传播的,所以,波长应该用三维数组来描述更恰当,连波长的数学描述都是错误的,更遑论根据错误波长值计算得到的光速与频率?从这一角度,《近代物理学》是伪科学。
原子的范德华半径计算值一般在0.1至0.5纳米,X射线波长的估算值为0.01-10纳米,因为人类没有能力制备栅极尺寸为0.01-10纳米的X射线光源,即人类获得的X射线波长是个计算出来的0.01-10纳米之间的随机值。
晶体球状粒子的周期性空隙阵列,当空隙与入射X射线波长为同一数量级的时候,会形成出衍射光栅空隙阵列,而这种阵列本质上就是X光的“杨氏双缝干涉实验”的衍射光栅。对于单晶来讲,用一束平行的“白色”X射线(全波段X射线)照射一颗单晶,这样,对于任何一组晶面总有一个可能的波长与衍射角能够满足布拉格方程。所谓多晶结构X射线“角度色散”与“能量色散”计算出来的晶体结构本质上只能是“杨氏双缝干涉现象”的魔改衍射现象,“杨氏双缝干涉现象”是可以通过控制衍射缝隙形状、尺寸与数量来控制所计算出来的光波波长大小。比如把“杨氏双缝干涉实验”里面的缝隙尺寸调整到毫米级,通过调整激光入射角度,也可以获得“杨氏双缝干涉条纹”,这时候算出来的激光波长也是毫米级,《近代物理学·光学》告诉我们:可见光波长都是亚微米级别。所以,不能用“杨氏双缝干涉实验”来测量可见光的波长。
历史告诉我们:凡是三维坐标系的数据用二维坐标系来表达的数学模型都是伪科学模型。比如X射线衍射布拉格公式,2dsinθ=n*λ,所有的电磁波包括光波、X射线、γ射线都是圆锥体型向外扩散的三维坐标系变量,晶格间距也是三维坐标系变量,布拉克用二维坐标系参数去描述X射线衍射本身就是错误的。当然,X射线在晶格中改变方向并不是与原子发生弹性碰撞,而是因为X射线能够穿透微米级粉体,而发生的杨氏双缝干涉的宏观现象,所以,X射线衍射布拉格公式是伪科学。
美国人为什么要在X射线探测材料晶体结构领域搞科学骗局?当然是为了垄断飞机发动机的生产。历史上,根据晶体结构计算出来的结果,中国人长期相信:PST钛铝单晶合金,加铌,是做飞机发动机叶片最好的材料。其实钛铝铌单晶结构从来没有被X射线衍射发现,因为X射线衍射打出来的都是伪晶体结构,钛铝铌合金高温下叶片拉伸强度不行,综合性能甚至不如镍基合金。所以,要用爱心去解决问题。
总结
铜靶X射线管产生的X射线波长不稳定,是随机变化的,根据波长计算出来的晶格常数也是不稳定的。晶体结构是数学模型计算出来的,同一张X射线衍射图谱,用不同的数学点阵模型可以得到不同的晶体结构。复晶结构的材料因为普遍存在“系统消光”现象,X射线衍射打出来的结构绝大多数是伪晶体结构。所以,X射线衍射测量的晶体结构的结果绝大多数是错误的,X射线衍射与“杨氏双缝干涉仪”、“迈克尔逊·莫雷干涉仪”一样是种伪科学仪器。
Reference
[1]https://www.vanforum.org/3814630005277442019358343612523572212702339822870.html