Goniometer, alat untuk mengukur sudut, terutama digunakan dalam studi kristal. Nicolaus Steno pada tahun 1669 menentukan sudut antarmuka kristal kuarsa dengan memotong bagian tegak lurus ke tepi, sudut bidang bagian menjadi sudut antara wajah yang tegak lurus terhadap bagian. Instrumen paling awal yang digunakan untuk mengukur sudut-sudut ini adalah goniometer kontak yang dirancang oleh Arnould Carangeot pada tahun 1783.
Hubungi goniometer
Goniometer kontak terdiri dari dua aturan logam yang diputar bersama-sama di tengah setengah lingkaran bertingkat. Instrumen ditempatkan dengan bidangnya tegak lurus ke tepi antara dua wajah kristal yang akan diukur, dan aturan dibawa ke kontak dengan wajah. Sudut antara aturan, seperti yang dibaca pada setengah lingkaran bertingkat, lalu memberikan sudut antara kedua wajah. Aturan ditempatkan, sehingga mereka dapat dipersingkat dan ujungnya diterapkan ke kristal sebagian tertanam dalam matriksnya. Instrumen yang diilustrasikan digunakan untuk perkiraan pengukuran kristal besar.
Mencerminkan goniometer
Goniometer pemantul adalah instrumen dengan presisi jauh lebih besar dan digunakan untuk pengukuran sudut yang akurat ketika tersedia kristal kecil dengan permukaan halus. Wajah-wajah seperti itu mencerminkan gambar-gambar yang jelas dari objek terang. Dengan memutar kristal sekitar sumbu sejajar dengan tepi antara dua wajah, gambar yang dipantulkan dari wajah kedua dapat dibawa ke posisi yang sama dengan yang sebelumnya ditempati oleh gambar yang dipantulkan dari wajah pertama. Sudut di mana kristal telah diputar, seperti yang ditentukan oleh lingkaran bertingkat dimana kristal dipasang, adalah sudut antara normals ke dua wajah.
Beberapa bentuk instrumen tergantung pada prinsip ini telah dirancang. Jenis paling awal terdiri dari derajat vertikal membaca bertahap dan menit, yang berbalik sumbu horisontal. Sebuah perbaikan besar dilakukan dengan menempatkan lingkaran yang telah lulus dalam posisi horizontal. Banyak bentuk goniometer lingkaran-horizontal telah dibangun: mereka digunakan pada teleskop dan kolimator, dan dalam konstruksi mereka pada dasarnya sama dengan spektrometer, dengan penambahan pengaturan untuk menyesuaikan dan memusatkan kristal pada panggung di lingkaran horizontal.. Cahaya dari sumber yang nyaman dilewatkan melalui celah kolimator dan gambar yang dipantulkan dari wajah kristal dilihat di teleskop. Dudukan kristal dapat disesuaikan untuk membawa gambar tepat di kabel salib teleskop. Lingkaran kemudian dapat diputar sampai gambar dari wajah kristal kedua dibawa pada kabel salib teleskop. Sudut yang melaluinya telah berubah adalah sudut antara dua normals wajah.
Namun, dengan goniometer lingkaran-horizontal, perlu untuk memasang dan menyesuaikan kristal untuk pengukuran setiap zona wajah (yaitu, setiap set wajah berpotongan di tepi paralel). Lebih lanjut, dalam kasus-kasus tertentu, tidak mungkin untuk mengukur sudut antar zona. Kesulitan-kesulitan ini telah diatasi dengan menggunakan goniometer dua lingkaran. Kristal diatur dan disesuaikan dengan sumbu zona menonjol yang sejajar dengan sumbu lingkaran horizontal atau vertikal. Posisi wajah ditetapkan oleh pembacaan simultan dari dua lingkaran. Beberapa kelemahan diatasi dengan menambahkan lagi lingkaran bertingkat ke instrumen, dengan porosnya tegak lurus terhadap sumbu lingkaran vertikal, sehingga membentuk goniometer tiga lingkaran. Dengan instrumen semacam itu, pengukuran dapat dilakukan di zona mana pun atau di antara dua wajah tanpa menyesuaikan ulang kristal. Goniometer telah dirancang untuk mengukur kristal selama pertumbuhannya dalam larutan induk dan untuk memotong pelat bagian dan prisma dari kristal (batu mulia) secara akurat ke segala arah yang diinginkan. Mikroskop biasa yang dilengkapi dengan kabel silang dan tahapan berotasi berputar berfungsi sebagai goniometer untuk mengukur sudut bidang pada permukaan atau bagian kristal.
