晶體學，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(zhì)規(guī)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(nèi)含是有關晶體三維周期性的晶格理論與有關晶體(外形、結構…)對稱性的晶體學點群、空間群理論；晶體衍射學是現(xiàn)代晶體學的核心，它研究晶體及類晶的(X射線、中子、電子)衍射效應及晶體物相分析、結構分析的方法與理論；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。
“晶體學”（crystallography）一詞原先僅指對各種晶體性質(zhì)的研究，但隨著人們對物質(zhì)在微觀尺度上認識的加深，其詞義已大大擴充。
在X射線衍射晶體學提出之前，人們對晶體的研究主要集中于晶體的點陣幾何上，包括測量各晶面相對于理論參考坐標系（晶體坐標軸）的夾角，以及建立晶體點陣的對稱關系等等。夾角的測量用測角儀完成。每個晶面在三維空間中的位置用它們在一個立體球面坐標“網(wǎng)”上的投影點（一般稱為投影“極”）表示。坐標網(wǎng)的又根據(jù)不同取法分為Wolff網(wǎng)和Lambert網(wǎng)。將一個晶體的各個晶面對應的極點在坐標網(wǎng)上畫出，并標出晶面相應的密勒指數(shù)（Miller Indices），最終便可確定晶體的對稱性關系。
現(xiàn)代晶體學研究主要通過分析晶體對各種電磁波束或粒子束的衍射圖像來進行。輻射源除了最常用的X射線外，還包括電子束和中子束（根據(jù)德布羅意理論，這些基本粒子都具有波動性，參見條目波粒二象性），可以表現(xiàn)出和光波類似的性質(zhì)）。晶體學家直接用輻射源的名字命名各種標定方法，如X射線衍射（常用英文縮寫XRD），中子衍射和電子衍射。
以上三種輻射源與晶體學試樣的作用方式有很大區(qū)別：X射線主要被原子（或離子）的最外層價電子所散射；電子由于帶負電，會與包括原子核和核外電子在內(nèi)的整個空間電荷分布場發(fā)生相互作用；中子不帶電且質(zhì)量較大，主要在與原子核發(fā)生碰撞時（碰撞的概率非常低）受到來自原子核的作用力；與此同時，由于中子自身的自旋磁矩不為零，它還會與原子（或離子）磁場相互作用。這三種不同的作用方式適應晶體學中不同方面的研究。 [1] [2] 下一頁 |
