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[[File:晶体学.jpeg|有框|右|<big>晶体学</big>[http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190110/b6ea29ff198540a889b0de3a0a9fc69b.jpeg 原图链接][https://www.sohu.com/a/287897854_607269 来自 搜狐 的图片]]]

'''晶体学'''，又称结晶学，是一门以确定固体中原子（或[[离子]]）排列方式为目的的实验科学。“晶体学”（crystallography）一词原先仅指对各种晶体性质的研究，但随着人们对物质在微观尺度上认识的加深，其词义已大大扩充。

在[[X射线]]衍射晶体学提出之前（介绍见下文），人们对晶体的研究主要集中于晶体的点阵几何上，包括测量各晶面相对于理论参考坐标系（晶体坐标轴）的夹角，以及建立晶体点阵的对称关系等等。夹角的测量用测角仪完成。每个晶面在[[三维空间]]中的位置用它们在一个立体球面坐标“网”上的投影点（一般称为投影“极”）表示。坐标网的又根据不同取法分为Wolff网和Lambert网。将一个晶体的各个晶面对应的极点在坐标网上画出，并标出晶面相应的[[密勒指数]]<ref>[https://www.zhihu.com/question/29138421 晶面指数和密勒指数有什么区别？]，知乎</ref>，最终便可确定晶体的对称性关系。

现代晶体学研究主要通过分析晶体对各种[[电磁]][[波束]]或粒子束的衍射图像来进行。[[辐射源]]除了最常用的X射线外，还包括电子束和中子束（根据德布罗意理论，这些基本粒子都具有波动性，参见条目波粒二象性），可以表现出和[[光波]]类似的性质）。晶体学家直接用辐射源的名字命名各种标定方法，如X射线衍射（常用英文缩写XRD），中子衍射和电子衍射。

以上三种辐射源与晶体学试样的作用方式有很大区别：X射线主要被原子（或离子）的最外层价电子所散射；[[电子]]由于带负电，会与包括[[原子核]]和核外电子在内的整个空间电荷分布场发生相互作用；[[中子]]不带电且质量较大，主要在与原子核发生碰撞时（碰撞的概率非常低）受到来自原子核的作用力；与此同时，由于中子自身的自旋磁矩不为零，它还会与原子（或离子）[[磁场]]相互作用。这三种不同的作用方式适应晶体学中不同方面的研究。

==基本理论==

普通显微成像的原理是利用[[光学]][[透镜]]组汇聚来自待观测的物体的[[可见光]]，进行多次成像放大。然而，可见光的波长通常要远大于固体中化学键的键长和原子尺度，难以与之发生物理光学作用，因此晶体学观测学要选择波长更短的辐射源，如X射线。但一旦使用短波长辐射源，就意味着传统的“显微放大”和“实像拍摄”方法将不能（或难以）应用到晶体学研究中，因为自然界没有材料能制造出可以汇聚短波长射线的透镜。所以要研究固体中原子或离子（在晶体学中抽象成点阵）的排列方式，需要使用间接的方法——利用晶格点阵排列的[[空间]]周期性。

晶体具有高度的有序性和周期性<ref>[https://www.sohu.com/a/378849047_488396 我科学家发现一种新的固体物质形态 ]，搜狐，2020-03-09 </ref>，是分析固体微观结构的理想材料。以X射线衍射为例，被某个固体原子（或离子）的外层电子散射的X射线光子太少，构成的辐射强度不足以被仪器检测到。但由晶体中满足一定条件（[[布拉格定律]]的多个晶面上的原子（或离子）散射的X射线由于可以发生相长干涉，将可能构成足够的强度，能被照相底片或感光[[仪器]]所记录。

==视频==
===<center> 晶体学 相关视频</center>===
<center>40.走进晶体学</center>
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<center>晶体学还是冷冻电镜，我该怎么选？</center>
<center>{{#iDisplay:v0974v4rwcp|560|390|qq}}</center>

==参考文献==
[[Category:340 化學總論]]