Goniometre, açıların ölçülmesi için alet, özellikle kristallerin çalışmasında kullanılır. 1669 yılında Nicolaus Steno, kuvars kristallerinin arayüz açılarını kenarlara dik kesimlerle belirledi; kesitlerin düzlem açıları, kesitlere dik olan yüzler arasındaki açılardır. Bu açıları ölçmek için kullanılan en erken enstrüman, 1783'te Arnould Carangeot tarafından tasarlanan kontakt gonometresiydi.
İletişim gonyometreler
Kontak gonyometresi, dereceli yarım dairenin ortasında birlikte döndürülen iki metal kuraldan oluşur. Enstrüman düzlemi ölçülecek kristalin iki yüzü arasındaki bir kenara dik olacak şekilde yerleştirilir ve kurallar yüzlerle temas ettirilir. Dereceli yarım daire üzerinde okunan kurallar arasındaki açı, daha sonra iki yüz arasındaki açıyı verir. Kurallar olukludur, böylece kısaltılabilirler ve uçları matrisine kısmen gömülü bir kristale uygulanır. Gösterilen cihaz, büyük kristallerin yaklaşık ölçümü için kullanılır.
Yansıtıcı gonyometreler
Yansıtıcı gonyometre çok daha hassas bir cihazdır ve pürüzsüz yüzlü küçük kristaller mevcut olduğunda açıların doğru ölçümü için kullanılır. Bu tür yüzler, parlak bir nesnenin keskin bir şekilde tanımlanmış görüntülerini yansıtır. Kristali iki yüz arasındaki kenara paralel bir eksen etrafında döndürerek, ikinci bir yüzden yansıtılan görüntü, daha önce ilk yüzden yansıtılan görüntünün işgal ettiği ile aynı konuma getirilebilir. Kristalin sabitlendiği dereceli bir daire ile belirlendiği üzere, kristalin döndürüldüğü açı, normaller arasındaki iki yüz arasındaki açıdır.
Bu ilkeye bağlı olarak çeşitli araç türleri tasarlanmıştır. En eski tip, yatay bir eksen etrafında dönen derece dereceli dikey okuma çemberinden oluşuyordu. Dereceli dairenin yatay konuma getirilmesiyle büyük bir gelişme sağlandı. Yatay daire gonyometresinin birçok formu inşa edilmiştir: teleskoplar ve kolimatörlerde kullanılırlar ve yapımda esasen bir spektrometre ile aynıdırlar, kristalin yatay daire üzerindeki bir sahnede ayarlanması ve ortalanması için düzenlemeler eklenirler.. Herhangi bir uygun kaynaktan gelen ışık kolimatörün yarısından geçirilir ve kristal yüzeyden yansıtılan görüntü teleskopta görüntülenir. Kristal tutucu, görüntüyü tam olarak teleskopun çapraz tellerine getirmek için ayarlanabilir. Daha sonra daire, ikinci bir kristal yüzden gelen görüntü teleskopun çapraz telleri üzerine getirilene kadar döndürülebilir. Döndüğü açı, iki yüz normali arasındaki açıdır.
Bununla birlikte, yatay daire gonyometresi ile, her bir yüz bölgesinin (yani, paralel kenarlarda kesişen her bir yüz kümesi) ölçülmesi için kristali monte etmek ve yeniden ayarlamak gerekir. Ayrıca, bazı durumlarda, bölgeler arasındaki açıları ölçmek mümkün değildir. Bu zorluklar iki daireli bir gonyometre kullanılarak aşılmıştır. Kristal, yatay veya dikey dairenin eksenine paralel olarak belirgin bir bölgenin ekseni ile ayarlanır ve ayarlanır. Yüzlerin konumları, iki dairenin eşzamanlı okumaları ile sabitlenir. Bazı dezavantajlar, ekseni dikey dairenin eksenine dik olacak şekilde yine başka bir dereceli daire eklenerek aşılır ve böylece üç daireli bir gonyometre oluşturulur. Böyle bir aletle, kristal yeniden ayarlanmadan herhangi bir bölgede veya iki yüz arasında ölçüm yapılabilir. Gonyometreler, ana likördeki büyümeleri sırasında kristalleri ölçmek ve kristallerden (değerli taşlar) istenen herhangi bir yönde doğru kesit plakalarını ve prizmaları kesmek için tasarlanmıştır. Çapraz teller ve dönen bir kademeli aşama ile donatılmış sıradan bir mikroskop, bir kristal yüzün veya bölümün düzlem açılarını ölçmek için bir gonyometrenin amacına hizmet eder.
