Goniòmetre, instrument de mesura d’angles, especialment utilitzat en l’estudi dels cristalls. Nicolaus Steno el 1669 va determinar els angles interfacials dels cristalls de quars tallant seccions perpendiculars a les vores, sent els angles plans de les seccions els angles entre les cares que eren perpendiculars a les seccions. El primer instrument utilitzat per mesurar aquests angles va ser el goniòmetre de contacte dissenyat per Arnould Carangeot el 1783.
Goniòmetres de contacte
Un goniòmetre de contacte consta de dues regles metàl·liques que es giren juntes al centre d'un semicercle graduat. L'instrument es col·loca amb el seu pla perpendicular a una vora entre dues cares del cristall a mesurar, i les regles es posen en contacte amb les cares. L'angle entre les regles, llegit al semicercle graduat, dóna llavors l'angle entre les dues cares. Les regles s'escurcen, de manera que es poden escurçar i les seves puntes s'apliquen a un cristall en part incrustat a la seva matriu. L’instrument il·lustrat s’utilitza per a la mesura aproximada de grans cristalls.
Goniòmetres reflectants
El goniòmetre reflectant és un instrument de precisió molt més gran i s’utilitza per a la mesura precisa dels angles quan hi hagi cristalls petits amb cares llises. Aquestes cares reflecteixen imatges d'un objecte brillant clarament definides. Al girar el cristall sobre un eix paral·lel a la vora entre dues cares, la imatge reflectida des d’una segona cara es pot portar a la mateixa posició que la que abans ocupava la imatge reflectida des de la primera cara. L’angle pel qual s’ha girat el cristall, determinat per un cercle graduat al qual es fixa el cristall, és l’angle entre les normals a les dues cares.
S'han ideat diverses formes d'instruments segons aquest principi. El tipus més antic consistia en un cercle vertical graduat de lectura de graus i minuts, que girava entorn d'un eix horitzontal. Es va fer una gran millora situant el cercle graduat en posició horitzontal. S’han construït moltes formes del goniòmetre de cercle horitzontal: s’utilitzen en telescopis i col·limadors, i en la construcció són essencialment les mateixes que un espectròmetre, amb l’afegit d’arranjaments per ajustar i centrar el cristall en un escenari del cercle horitzontal.. La llum procedent de qualsevol font convenient es passa per l'escletxa del col·limador i la imatge reflectida des de la cara de cristall es veu al telescopi. El porta-cristall es pot ajustar per portar la imatge exactament als cables creuats del telescopi. Aleshores es pot girar el cercle fins que la imatge d'una segona cara de cristall es porti als cables creuats del telescopi. L'angle pel qual s'ha girat és l'angle entre les dues cares normals.
Tot i això, amb un goniòmetre de cercle horitzontal, és necessari muntar i reajustar el cristall per a la mesura de cada zona de cares (és a dir, cada conjunt de cares que s’entrecreuen en vores paral·leles). A més, en determinats casos no és possible mesurar els angles entre zones. Aquestes dificultats s’han superat amb l’ús d’un goniòmetre de dos cercles. El cristall es configura i s’ajusta amb l’eix d’una zona destacada paral·lela a l’eix del cercle horitzontal o vertical. Les posicions de les cares estan fixades per les lectures simultànies dels dos cercles. Alguns desavantatges es superen afegint encara un altre cercle graduat a l'instrument, amb el seu eix perpendicular a l'eix del cercle vertical, formant així un goniòmetre de tres cercles. Amb aquest instrument es poden fer mesures en qualsevol zona o entre dues cares sense ajustar el cristall. Els goniòmetres s’han dissenyat per mesurar els cristalls durant el seu creixement en el licor matern i per tallar les plaques de secció i els prismes de cristalls (pedres precioses) amb precisió en qualsevol direcció desitjada. Un microscopi ordinari equipat amb cables creuats i un estadi graduat giratori serveix com a goniòmetre per mesurar els angles plans d'una cara o secció de cristall.
