Ⅰ 晶體學的基本理論
普通顯微成像的原理是利用光學透鏡組匯聚來自待觀測的物體的可見光，進行多次成像放大。然而，可見光的波長通常要遠大於固體中化學鍵的鍵長和原子尺度，難以與之發生物理光學作用，因此晶體學觀測學要選擇波長更短的輻射源，如X射線。但一旦使用短波長輻射源，就意味著傳統的「顯微放大」和「實像拍攝」方法將不能（或難以）應用到晶體學研究中，因為自然界沒有材料能製造出可以匯聚短波長射線的透鏡。所以要研究固體中原子或離子（在晶體學中抽象成點陣）的排列方式，需要使用間接的方法——利用晶格點陣排列的空間周期性。
晶體具有高度的有序性和周期性，是分析固體微觀結構的理想材料。以X射線衍射為例，被某個固體原子（或離子）的外層電子散射的X射線光子太少，構成的輻射強度不足以被儀器檢測到。但由晶體中滿足一定條件（布拉格定律，Bragg's law）的多個晶面上的原子（或離子）散射的X射線由於可以發生相長干涉，將可能構成足夠的強度，能被照相底片或感光儀器所記錄。
Ⅱ 結晶學研究對象及其科學地位
地球科學的研究對象是地球的整體，它研究固體地球的物質組成、運動或存在形式及其形成與變化的條件和過程。「結晶學與礦物學」是地球科學專業的主幹課程，其教學目的，便是理解和掌握地球固體物質（目前尚包括月岩及隕石）基本組成單位的礦物，理解和掌握其主要內外屬性、形成作用及其在人類生產生活中的用途。由於礦物是天然產出的晶體，對其內外屬性、形成變化和用途的認識都將以結晶學理論為基礎。為此，我們將以結晶學作為本課程的先導性內容。
結晶學（Crystallography）是以晶體為研究對象，以晶體的生成和變化、晶體外部形態的幾何性質、晶體的內部結構、化學組成和物理性質及其相互關系為研究內容的一門自然科學。它主要包括以下分支：
——研究晶體外部幾何形態及其規律性的幾何結晶學（geometrical crystallography）
——研究晶體內部結構中質點排列規律及其缺陷的晶體結構學（crystallology）
——研究晶體發芽、生長和變化過程與機理的晶體發生學（crystallogeny）
——研究晶體化學組成和結構及其關系的晶體化學（crystallochemistry）
——研究晶體物理性質及其產生機理的晶體物理學（crystallophysics）
結晶學的學科體系是在作為礦物學分支之一的幾何結晶學基礎上發展起來的，其形成歷史大約經歷了300餘年。19世紀中葉以來，人們不斷探索晶體的內部結構特徵，在19世紀末期形成了較成熟的幾何模型，開始研究人工合成晶體，並逐漸與數學、物理學和化學相融合，從而脫離了礦物學而成為一門具自身完整體系的獨立學科。1912年，人類成功利用X射線具體測定了晶體的結構，大大推動了結晶學的飛速發展。尤其是到20世紀末期，藉助於透射電子顯微鏡等微束分析技術及譜學技術，人類實現了直接觀察和分析晶體內部原子排列及其電子狀態的夢想，使結晶學跨入了以微區、精細為特徵的現代研究階段。
如前所述，現代結晶學以與數、理、化等基礎學科的高度融合為特徵，因此學好數理化，對結晶學的深入研究是十分必要的。此外，由於結晶學是礦物學的先導課程，因此也是與礦物學有關的其他地球物質科學，如岩石學、礦床學、寶石學、地球化學、土壤學，與礦物學有關的研究地球物質運動形式的構造地質學，研究地球物質形成與變化過程的地層學和古生物學，研究地球物質與生物交互作用及生物體中結晶物質的地球生物學、生命礦物學和礦物葯學的重要基礎。在應用科學技術領域，許多學科如選礦學、冶金學、金屬與非金屬材料學、化學工藝學、葯物學等，都與結晶學有著密切的聯系。因此，結晶學不僅是地球科學及其延伸學科的重要專業基礎，也是許多其他關乎國計民生的理論和技術科學的重要專業基礎。
Ⅲ 晶體學的介紹
又稱結晶學，是一門以確定固體中原子（或離子）排列方式為目的的實驗科學。 研究晶體及類晶體生成、形貌、組成、結構及其物理化學性質規律的學科。它包括三個主要組成：幾何晶體學是晶體學的基礎，其主要內含是有關晶體三維周期性的晶格理論與有關晶體對稱性的晶體學點群、空間群理論；晶體衍射學是現代晶體學的核心，它研究晶體及類晶的衍射效應及晶體物相分析；晶體物理化學主要涉及有關生長、缺陷與物性的晶體物理及有關化學、地學、生物體系各類晶體的晶體化學。晶體學分支甚多，如表面晶體學、晶體工程、蛋白晶體學等。