Dụng cụ đo Goniometer

Máy đo góc, dụng cụ đo góc, đặc biệt được sử dụng trong nghiên cứu về tinh thể. Nicolaus Steno năm 1669 đã xác định các góc giao thoa của các tinh thể thạch anh bằng cách cắt các phần vuông góc với các cạnh, các góc phẳng của các phần là các góc giữa các mặt vuông góc với các mặt cắt. Dụng cụ đầu tiên được sử dụng để đo các góc này là máy đo điện áp tiếp xúc được Arnould Carangeot nghĩ ra vào năm 1783.

Liên hệ với máy đo điện áp

Một máy đo điện áp tiếp xúc bao gồm hai quy tắc kim loại được xoay với nhau ở trung tâm của một hình bán nguyệt tốt nghiệp. Thiết bị được đặt với mặt phẳng vuông góc với một cạnh giữa hai mặt của tinh thể cần đo và các quy tắc được tiếp xúc với các mặt. Góc giữa các quy tắc, như đọc trên hình bán nguyệt tốt nghiệp, sau đó đưa ra góc giữa hai mặt. Các quy tắc được đặt rãnh, để chúng có thể được rút ngắn và các mẹo của chúng được áp dụng cho một tinh thể được nhúng một phần trong ma trận của nó. Các công cụ minh họa được sử dụng để đo gần đúng các tinh thể lớn.

Phản xạ kế

Máy đo điện áp phản xạ là một dụng cụ có độ chính xác cao hơn nhiều và được sử dụng để đo chính xác các góc khi có các tinh thể nhỏ với mặt trơn. Những khuôn mặt như vậy phản ánh hình ảnh được xác định rõ ràng của một vật thể sáng. Bằng cách xoay tinh thể về một trục song song với cạnh giữa hai mặt, hình ảnh phản chiếu từ mặt thứ hai có thể được đưa vào cùng vị trí với hình ảnh trước đây bị chiếm bởi hình ảnh phản chiếu từ mặt thứ nhất. Góc mà tinh thể đã được xoay, như được xác định bởi một vòng tròn chia độ mà tinh thể được cố định, là góc giữa các quy tắc với hai mặt.

Một số hình thức của các công cụ tùy thuộc vào nguyên tắc này đã được nghĩ ra. Loại sớm nhất bao gồm một vòng tròn chia độ theo chiều dọc và độ đọc, xoay quanh trục ngang. Một cải tiến lớn đã được thực hiện bằng cách đặt vòng tròn chia độ ở vị trí nằm ngang. Nhiều dạng của máy đo góc vòng tròn đã được chế tạo: chúng được sử dụng trên kính thiên văn và ống chuẩn trực, và trong xây dựng, chúng cơ bản giống như máy quang phổ, với việc bổ sung các cách điều chỉnh và định tâm tinh thể trên một sân khấu trên vòng tròn nằm ngang. Ánh sáng từ bất kỳ nguồn thuận tiện nào được truyền qua khe của ống chuẩn trực và hình ảnh phản chiếu từ mặt tinh thể được xem trong kính viễn vọng. Giá đỡ pha lê có thể được điều chỉnh để mang lại hình ảnh chính xác trên các dây chéo của kính thiên văn. Vòng tròn sau đó có thể được xoay cho đến khi hình ảnh từ một mặt tinh thể thứ hai được đưa vào các dây chéo của kính viễn vọng. Góc mà nó đã được xoay là góc giữa hai mặt chuẩn.

Tuy nhiên, với một máy đo kích thước vòng tròn nằm ngang, cần phải lắp và điều chỉnh lại tinh thể để đo từng vùng của khuôn mặt (nghĩa là mỗi bộ mặt giao nhau trong các cạnh song song). Hơn nữa, trong một số trường hợp nhất định, không thể đo góc giữa các vùng. Những khó khăn này đã được khắc phục bằng cách sử dụng máy đo kích thước hai vòng tròn. Tinh thể được thiết lập và điều chỉnh với trục của một vùng nổi bật song song với trục của đường tròn nằm ngang hoặc dọc. Vị trí của các mặt được cố định bằng cách đọc đồng thời của hai vòng tròn. Một số nhược điểm được khắc phục bằng cách thêm một vòng tròn chia độ khác vào thiết bị, với trục của nó vuông góc với trục của vòng tròn thẳng đứng, do đó tạo thành một máy đo góc ba vòng tròn. Với một phép đo dụng cụ như vậy có thể được thực hiện trong bất kỳ khu vực hoặc giữa bất kỳ hai khuôn mặt nào mà không điều chỉnh lại tinh thể. Máy đo huyết áp đã được phát minh để đo các tinh thể trong quá trình tăng trưởng của chúng trong rượu mẹ và để cắt các tấm và lăng kính từ các tinh thể (đá quý) chính xác theo bất kỳ hướng nào mong muốn. Một kính hiển vi thông thường được gắn dây chéo và giai đoạn tốt nghiệp quay phục vụ mục đích của máy đo góc để đo các góc của mặt phẳng hoặc mặt cắt tinh thể.