㈠ 結晶學的實驗技術
晶體學研究的某些材料，如蛋白質，在自然狀態下並非晶體。培養蛋白質或類似物質晶體的典型過程，是將這些物質的水溶液靜置數天、數周甚至數月，讓它通過蒸發、擴散而結晶。通常將一滴溶有待結晶物質分子、緩沖劑和沉澱劑的水溶液置於一個放有吸濕劑的密封容器內，隨著水溶液中的水慢慢蒸發，被吸濕劑吸收，水溶液濃度緩慢增加，溶質就可能形成較大的結晶。如果溶液的濃度增加速度過快，析出的溶質則為大量取向隨機的微小顆粒，難以進行研究。
晶體獲得後，便可以通過衍射方法對其進行研究。盡管當今許多大學和科研單位均使用各種小型X射線源進行晶體學研究，但理想的X射線源卻是通常體積龐大的同步加速器（同步輻射光源）。同步輻射X射線波譜寬、強度和準直度極高，應用於晶體學研究可大大提高精確度和研究效率。
從晶體的衍射花樣推測晶體結構的過程稱為衍射花樣的標定，涉及較繁瑣的數學計算，常常要根據和衍射結果的比較對模型進行反復的修改（該過程一般稱為modeling and refinement）。在這個過程中，晶體學家要計算出可能晶格結構的衍射花樣，並與實際得到的花樣進行對比，綜合考慮各種因素後進行多次篩選和修正，最終選定一組（通常不止一種）與實驗結果最大程度吻合的猜測作為推測的結果。這是一個異常繁瑣的過程，但如今由於電腦的廣泛應用，標定工作已經大大簡化了。
除上述針對晶體的衍射分析方法外，纖維和粉末也可以進行衍射分析。這類試樣雖然沒有單晶那樣的高度周期性，但仍表現出一定的有序度，可利用衍射分析得到其內部分子的許多信息。譬如，DNA分子的雙螺旋結構就是基於對纖維試樣的X射線衍射結果的分析而提出，最終得到驗證的。
㈡ 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。
㈢ 晶體學的應用
在材料科學中的應用
晶體學是材料科學家常常使用的研究工具。若所要研究物質為單晶體，則其原子排布結構直接決定了晶體的外形。另外，結晶材料的許多物理性質都極大地受到晶體內部缺陷（如雜質原子、位錯等等）的影響，而研究這些缺陷又必須以研究晶體結構作為基礎。在多數情況下，研究的材料都是多晶體，因此粉末衍射在確定材料的微觀結構中起著極其重要的作用。
除晶體結構因素外，晶體學還能確定其他一些影響材料物理性質的因素。譬如：粘土中含有大量細小的鱗片狀礦物顆粒。這些顆粒容易在自身平面方向作相對滑動，但在垂直自身平面的方向則極難發生相對運動。這些機制可以利用晶體學中的織構測量進行研究。
物相分析
晶體學在材料科學中的另一個應用是物相分析。材料中不同化學成分或同一種化學成分常常以不同物相的形式出現，每一相的原子結構和物理性質都不相同，因此要確定或涉及材料的性質，相分析工作十分重要。譬如，純鐵在加熱到912℃時，晶體結構會發生從體心立方（body-centered cubic，簡稱bcc）到面心立方（face-centered cubic，簡稱fcc）的相轉變，稱為奧氏體轉變。由於面心立方結構是一種密堆垛結構，而體心立方則較鬆散，這解釋了鐵在加熱過912℃後體積減小的現象。典型的相分析也是通過分析材料的X射線衍射結果來進行的。
晶體學理論涉及各種空間點陣對稱關系的枚舉，因此常需藉助數學中的群論進行研究。參見對稱群。
在生物學中的應用
X射線晶體學是確定生物大分子，尤其是蛋白質和核酸（如DNA、RNA）構象的主要方法。DNA分子的雙螺旋結構就是通過晶體學實驗數據發現的。1958年，科學家（Kendrew, J.C. et al.）首次通過研究生物大分子的晶體結構，利用X射線分析方法得到了肌紅蛋白分子的空間模型（Nature 181, 662–666）。 如今，研究人員已建立起了蛋白質資料庫（Protein Data Bank，PDB），將已測明的蛋白質和其他生物大分子的結構供人們免費查詢。利用蛋白質三維結構分析軟體RasMol，還可對數據進行可視化。
電子晶體學應用在某些蛋白質，如膜蛋白（membrane protein）和病毒殼體蛋白（viral capsid）結構的研究中。
㈣ 結晶學及其主要研究內容
結晶學（Crystallography），也稱為晶體學，是以晶體為研究對象的一門自然科學。根據具體的研究內容又可分如下分支：
（1）幾何結晶學（Geometrical crystallography）：研究晶體外形的幾何規律。它是結晶學的古典部分，也是基礎部分。
（2）晶體結構學（Crystalstructure）：研究晶體內部結構中質點的排布規律，以及結構缺陷。
（3）晶體化學（Crystallochemistry）：研究晶體的化學成分與晶體結構以及晶體的物理、化學性質間的關系。
（4）晶體生長學（Crystal growth）：研究晶體的生長機理以及控制和影響生長的因素。
（5）晶體物理學（Crystal physics）：研究晶體的各種物理性質及其產生機理。
由於上述的第（3）、第（4）、第（5）分支已形成了相對獨立的學科，有專門的相應教材，因此，通常所指的結晶學（或晶體學）一般都只包括上述第（1）和第（2）分支的內容。本教材也以第（1）、第（2）分支（但除去結構缺陷的內容）為主要內容，對第（3）、第（4）分支僅作簡單介紹，對第（5）分支，在結晶學部分沒有作介紹，但在礦物學部分的「礦物的物理性質」一章中有一些初步介紹。
結晶學首先以數學為基礎，與物理學、化學之間也有著相互滲透的密切關系。結晶學是礦物學、材料學、生物學等許多科學的基礎，而礦物學是整個地球科學的基礎，材料學的發展是人類賴以進步的階梯，也是社會文明程度的標志，生物學是人類認識自我、認識生命體及其演化的重要科學。由此可見，結晶學是一門對科學的發展技術的進步以及社會的文明起著基礎作用的重要學科。
㈤ 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。
㈥ 結晶學的簡介
中文名：結晶學英文名：crystallography
這門科學進一步形成晶體生成學、幾何結晶學、晶體結構學、晶體化學、晶體物理學及數學結晶學等分支。結晶學闡明晶體各個方面的性質和規律，可用來指導對晶體的利用和人工培養。
研究晶體的外部形貌、化學組成、內部結構、物理性質、生成和變化，以及它們相互間關系的一門科學。
早期只是作為礦物學的一個分支，其研究對象亦局限於天然的礦物晶體。19世紀，研究范圍逐步擴大到礦物以外的各種晶體，結晶學才逐漸脫離礦物學而成為一門獨立的學科。
㈦ 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。
㈧ 結晶學及其發展簡史
結晶學 ( crystallography) 亦稱晶體學，它是以晶體為研究對象的一門自然科學。但近 20 多年來，由於准晶體的發現以及由此引起的對晶體中某些現象認識的演變，晶體的內涵也相應有所變化。對此雖然目前尚未達成完全的共識，但肯定無疑的是包括准晶體及其他所謂的非周期晶體 ( 參見 10. 3 節) 都在內的、廣義的各類 「晶體」，都是現代結晶學研究的對象。
晶體雖然早在史前時代就已以其天然多面體之晶瑩瑰麗、萬姿千態、鬼斧神工、渾然天成的特質而為人類所知曉，然而直至 1669 年，由於在同種結晶多面體中對應晶面間夾角守恆規律的發現，人們才打開了對晶體本質之科學認識的大門，並為之後結晶學的誕生奠定了第一塊基石。基於當時人們以為只有那些存在於岩石中且具有天然多面體外形的礦物才是晶體，因而在其後的大約 200 年內，在對晶體外形規律的研究和由表及裡地對內部結構的探索工作中，結晶學曾長期作為礦物學的一個主要分支而在其中發育和成長。其間隨著人們對晶體認識的不斷深化，發現晶體的分布范圍日益超越了礦物的范疇，從而使結晶學從礦物學中逐漸脫穎而出，最終成為涉及眾多學科領域的一門獨立學科。
在 18 世紀末到 19 世紀初期間，人們取得了大量晶體測角的實際資料，從而促使結晶學進入了一個快速發展的時期。到了 19 世紀上半葉，關於晶體外形之種種宏觀幾何性質及其理論的全面研究，即幾何結晶學 ( geometrical crystallography) 的發展已臻於成熟。在此基礎上，興起了對晶體內部結構規律的新一波深入探究。在化學理論知識和數學方法的融合之下，到 19 世紀 80 年代末，有關晶體結構的格子構造幾何理論和原子分布的空間群對稱理論都已發展成為完整的經典理論，只待實際檢驗了。
1912 年，以 X 射線照射硫酸銅晶體使之產生衍射的實驗取得了預期的結果和巨大的成功。它既完全證實了早先關於晶體內部結構理論的正確性，並確證了 X 射線乃是波長很短之電磁輻射的本質，更開拓了實際測定晶體以及其他凝聚態物體之微觀結構的廣闊途徑，具有劃時代的里程碑意義; 同時也為經典結晶學向現代結晶學的過渡創造了必要的前提條件。1913 年，一門全新的分支學科———X 射線晶體學 ( X-ray crystallography) 宣告誕生; 同時，NaCl 晶體作為歷史上的首例，其具體的晶體結構也被成功地實際測定。由此又使晶體結構學 ( crystallology) 和晶體物理學 ( crystallophysics) 都獲得了迅猛的發展，並在晶體中發現了諸如半導體性能等一系列特異的現象，並將它們作為晶體功能材料廣泛地應用於各種高科技中。
與此同時，正是在以上結晶學分支學科及其他相關學科蓬勃發展所取得巨大成果的基礎上，使得曾長期在結晶學中孕育著的另一個主要分支，以研究晶體的化學組成與晶體結構及晶體的化學、物理性質間關系之規律性為任務的晶體化學 ( crystallochemistry) ，得以在 20 世紀初以嶄新的面貌正式問世，且迅速取得了長足的進展。而在繼 X 射線衍射技術之後發展起來的電子衍射和中子衍射，還有以可達納米量級之超微區、高分辨能力為特點的各種電子顯微術，除可彌補 X 射線衍射方法的某些不足外，更能揭示在晶體實際結構中相當普遍地存在的種種晶格缺陷和其他許多超微結構現象，而且由它們還可解讀出有關晶體生長和變化過程中的許多信息。正是運用這些高新技術，在 20 世紀 80 年代先後發現了兩種新的凝聚態物體———准晶體和介觀晶體，並開創了全新的准晶體學和介觀結晶學( 參見 1. 4 小節) 新領域。
此外，對於晶體生成的研究，雖早在發現對應晶面間夾角守恆關系的同時就已開始了，但晶體生成學 ( crystallogeny) 作為結晶學的又一個主要分支學科則始於 19 世紀中葉。而晶體生長理論的問世則是結晶學與熱力學及物理化學相結合的結晶。另一方面，隨著現代科技生產的快速發展，對於晶體材料的需求劇增，因而也推動了晶體人工合成方法的進步和創新，以及對新晶體材料的研究和開發。顯然，以上兩方面也是促進結晶學各分支全面發展的重要因素。
總之，結晶學是有著悠久的歷史，而且在近100年來發展特別迅速的一門自然科學。由於晶體的分布十分廣泛，使得結晶學與化學、物理學、地球科學、生物學、數學以及材料科學等學科間都有著廣泛深入的相互交融、促進、協作和貢獻，並在現代科學中發揮著日益重要的作用。
當前，開發具有重大實用意義的晶體(指包括准晶體等在內的廣義上的晶體)，綜合研究它們的成分、結構、物性和形成條件，發展新的晶體合成技術，已成為當代科學的重大課題之一和科學技術進步的一個重要因素，而這更是時代賦予結晶學的重任。
㈨ 晶體學的表示方法
密勒指數
晶體中的晶向用方括弧括起的三個最小互質坐標值來標出，譬如：[100]；
在對稱操作中等價的一組晶向稱為晶向族，用尖括弧括起的三個最小互質坐標值來標出，譬如 < 100 > 。在正方晶系中，上述晶向族中包含的晶向有六個晶向；
晶面的密勒指數用圓括弧括起，如(100)。在正方晶系中，(hkl) 晶面垂直於 [hkl] 晶向；
與晶向族的定義類似，在對稱操作中等價的一組晶面稱為晶面族，用花括弧括起，如 。 晶體學研究的某些材料，如蛋白質，在自然狀態下並非晶體。培養蛋白質或類似物質晶體的典型過程，是將這些物質的水溶液靜置數天、數周甚至數月，讓它通過蒸發、擴散而結晶。通常將一滴溶有待結晶物質分子、緩沖劑和沉澱劑的水溶液置於一個放有吸濕劑的密封容器內，隨著水溶液中的水慢慢蒸發，被吸濕劑吸收，水溶液濃度緩慢增加，溶質就可能形成較大的結晶。如果溶液的濃度增加速度過快，析出的溶質則為大量取向隨機的微小顆粒，難以進行研究。
晶體獲得後，便可以通過衍射方法對其進行研究。盡管當今許多大學和科研單位均使用各種小型X射線源進行晶體學研究，但理想的X射線源卻是通常體積龐大的同步加速器（同步輻射光源）。同步輻射X射線波譜寬、強度和準直度極高，應用於晶體學研究可大大提高精確度和研究效率。
從晶體的衍射花樣推測晶體結構的過程稱為衍射花樣的標定，涉及較繁瑣的數學計算，常常要根據和衍射結果的比較對模型進行反復的修改（該過程一般稱為modeling and refinement）。在這個過程中，晶體學家要計算出可能晶格結構的衍射花樣，並與實際得到的花樣進行對比，綜合考慮各種因素後進行多次篩選和修正，最終選定一組（通常不止一種）與實驗結果最大程度吻合的猜測作為推測的結果。這是一個異常繁瑣的過程，但如今由於電腦的廣泛應用，標定工作已經大大簡化了。
除上述針對晶體的衍射分析方法外，纖維和粉末也可以進行衍射分析。這類試樣雖然沒有單晶那樣的高度周期性，但仍表現出一定的有序度，可利用衍射分析得到其內部分子的許多信息。譬如，DNA分子的雙螺旋結構就是基於對纖維試樣的X射線衍射結果的分析而提出，最終得到驗證的。
㈩ 高中化學選修3晶體那一章該怎麼學，尤其是有關晶胞的計算問題
有關晶胞的計算確實比較難，要有空間立體思維，幾何知識，可以把幾種晶胞總結在一起，像面心立方，體心立方等，總結在一起之後找出共同點和不同點，比較著進行學習，這樣會事半功倍，我記得教材幫上有關於這方面的總結，你可以具體看看