Ⅰ 晶体学的基本理论
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，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，Bragg's law）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。
Ⅱ 结晶学研究对象及其科学地位
地球科学的研究对象是地球的整体，它研究固体地球的物质组成、运动或存在形式及其形成与变化的条件和过程。“结晶学与矿物学”是地球科学专业的主干课程，其教学目的，便是理解和掌握地球固体物质（目前尚包括月岩及陨石）基本组成单位的矿物，理解和掌握其主要内外属性、形成作用及其在人类生产生活中的用途。由于矿物是天然产出的晶体，对其内外属性、形成变化和用途的认识都将以结晶学理论为基础。为此，我们将以结晶学作为本课程的先导性内容。
结晶学（Crystallography）是以晶体为研究对象，以晶体的生成和变化、晶体外部形态的几何性质、晶体的内部结构、化学组成和物理性质及其相互关系为研究内容的一门自然科学。它主要包括以下分支：
——研究晶体外部几何形态及其规律性的几何结晶学（geometrical crystallography）
——研究晶体内部结构中质点排列规律及其缺陷的晶体结构学（crystallology）
——研究晶体发芽、生长和变化过程与机理的晶体发生学（crystallogeny）
——研究晶体化学组成和结构及其关系的晶体化学（crystallochemistry）
——研究晶体物理性质及其产生机理的晶体物理学（crystallophysics）
结晶学的学科体系是在作为矿物学分支之一的几何结晶学基础上发展起来的，其形成历史大约经历了300余年。19世纪中叶以来，人们不断探索晶体的内部结构特征，在19世纪末期形成了较成熟的几何模型，开始研究人工合成晶体，并逐渐与数学、物理学和化学相融合，从而脱离了矿物学而成为一门具自身完整体系的独立学科。1912年，人类成功利用X射线具体测定了晶体的结构，大大推动了结晶学的飞速发展。尤其是到20世纪末期，借助于透射电子显微镜等微束分析技术及谱学技术，人类实现了直接观察和分析晶体内部原子排列及其电子状态的梦想，使结晶学跨入了以微区、精细为特征的现代研究阶段。
如前所述，现代结晶学以与数、理、化等基础学科的高度融合为特征，因此学好数理化，对结晶学的深入研究是十分必要的。此外，由于结晶学是矿物学的先导课程，因此也是与矿物学有关的其他地球物质科学，如岩石学、矿床学、宝石学、地球化学、土壤学，与矿物学有关的研究地球物质运动形式的构造地质学，研究地球物质形成与变化过程的地层学和古生物学，研究地球物质与生物交互作用及生物体中结晶物质的地球生物学、生命矿物学和矿物药学的重要基础。在应用科学技术领域，许多学科如选矿学、冶金学、金属与非金属材料学、化学工艺学、药物学等，都与结晶学有着密切的联系。因此，结晶学不仅是地球科学及其延伸学科的重要专业基础，也是许多其他关乎国计民生的理论和技术科学的重要专业基础。
Ⅲ 晶体学的介绍
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。 研究晶体及类晶体生成、形貌、组成、结构及其物理化学性质规律的学科。它包括三个主要组成：几何晶体学是晶体学的基础，其主要内含是有关晶体三维周期性的晶格理论与有关晶体对称性的晶体学点群、空间群理论；晶体衍射学是现代晶体学的核心，它研究晶体及类晶的衍射效应及晶体物相分析；晶体物理化学主要涉及有关生长、缺陷与物性的晶体物理及有关化学、地学、生物体系各类晶体的晶体化学。晶体学分支甚多，如表面晶体学、晶体工程、蛋白晶体学等。