Goniometr, przyrząd do pomiaru kątów, szczególnie stosowany w badaniach kryształów. Mikołaj Steno w 1669 r. Określił kąty międzyfazowe kryształów kwarcu, wycinając odcinki prostopadłe do krawędzi, przy czym płaskie kąty odcinków są kątami między powierzchniami, które były prostopadłe do odcinków. Pierwszym przyrządem używanym do pomiaru tych kątów był goniometr kontaktowy opracowany przez Arnoulda Carangeota w 1783 roku.
Skontaktuj się z goniometrem
Goniometr kontaktowy składa się z dwóch metalowych reguł obracanych razem w środku stopniowanego półkola. Instrument umieszcza się w płaszczyźnie prostopadłej do krawędzi między dwiema ścianami kryształu, który ma być mierzony, a reguły kontaktuje się z powierzchniami. Kąt między regułami, odczytany na stopniowanym półkolu, daje kąt między dwiema ścianami. Reguły są rozcięte, aby można je było skrócić, a ich końcówki przyłożyć do kryształu częściowo osadzonego w jego matrycy. Przedstawiony instrument służy do przybliżonego pomiaru dużych kryształów.
Odbijające goniometry
Goniometr odbijający jest instrumentem o znacznie większej precyzji i służy do dokładnego pomiaru kątów, gdy dostępne są małe kryształy o gładkich powierzchniach. Takie twarze odzwierciedlają ostro zdefiniowane obrazy jasnego obiektu. Obracając kryształ wokół osi równoległej do krawędzi między dwiema ścianami, obraz odbity od drugiej powierzchni można ustawić w tym samym położeniu, co wcześniej zajmowany przez obraz odbity od pierwszej powierzchni. Kąt, o który kryształ został obrócony, określony przez stopniowane koło, do którego kryształ jest przymocowany, jest kątem między normalnymi do dwóch ścian.
Opracowano kilka form instrumentów w zależności od tej zasady. Najwcześniejszy typ składał się z pionowego, stopniowanego okręgu, który czytał stopnie i minuty, które obracały się wokół osi poziomej. Ogromną poprawę uzyskano poprzez ustawienie wyskalowanego koła w pozycji poziomej. Skonstruowano wiele form goniometru z poziomym okręgiem: są one stosowane w teleskopach i kolimatorach, a w budowie są zasadniczo takie same jak spektrometr, z dodatkiem rozwiązań do regulacji i centrowania kryształu na scenie na poziomym kole. Światło z dowolnego dogodnego źródła przepływa przez szczelinę kolimatora, a obraz odbity od kryształowej powierzchni oglądany jest przez teleskop. Uchwyt kryształu można wyregulować, aby uzyskać obraz dokładnie na poprzecznych drutach teleskopu. Koło można następnie obracać, aż obraz z drugiej powierzchni kryształu zostanie przeniesiony na druty poprzeczne teleskopu. Kąt, o który został obrócony, jest kątem między dwoma normalnymi ścianami.
Jednak w przypadku goniometru z poziomym okręgiem konieczne jest zamontowanie i dostosowanie kryształu do pomiaru każdej strefy ścian (tj. Każdego zestawu ścian przecinających się w równoległych krawędziach). Ponadto w niektórych przypadkach nie można zmierzyć kątów między strefami. Trudności te zostały przezwyciężone dzięki zastosowaniu dwukołowego goniometru. Kryształ jest ustawiany i regulowany za pomocą osi widocznej strefy równoległej do osi koła poziomego lub pionowego. Pozycje twarzy są ustalane przez jednoczesne odczyty dwóch kół. Pewne wady można przezwyciężyć, dodając do przyrządu jeszcze kolejny okrąg z podziałką, którego oś jest prostopadła do osi koła pionowego, tworząc w ten sposób trójkołowy goniometr. Za pomocą takiego przyrządu można dokonywać pomiarów w dowolnej strefie lub między dowolnymi dwiema ścianami bez ponownej regulacji kryształu. Goniometry zostały zaprojektowane do pomiaru kryształów podczas ich wzrostu w ługu macierzystym oraz do wycinania płytek przekrojów i pryzmatów z kryształów (kamieni szlachetnych) dokładnie w dowolnym pożądanym kierunku. Zwykły mikroskop wyposażony w druty krzyżowe i obrotowy stopień z podziałką służy goniometru do pomiaru kątów płaskich powierzchni kryształu lub przekroju.
