晶格（crystal lattice）

晶格是晶體看不見的骨架：一組在空間中無限延伸、朝每個方向都完全一模一樣地重複的點陣，就像一張沒有接縫的三維壁紙。你站在任何一個晶格點上環顧四周，所看到的排列，與從其他任何一個晶格點望出去的完全相同。這種在平移下的完美不變性，正是幾乎整個固態物理都由之推導出來的那一項基本事實。

精確地說，布拉菲晶格（Bravais lattice）是所有形如 R = n1 a1 + n2 a2 + n3 a3 的點所構成的集合，其中 n1、n2、n3 是任意整數，a1、a2、a3 是三個固定且不共面的原始向量（primitive vector）。其定義性質是平移對稱性：把整個晶格平移任一向量 R，每個點都會落回某個晶格點上，晶體看起來毫無改變。用這些向量重複鋪滿全空間的那一小塊區域，稱為原始晶胞（primitive cell）；真實晶體是「布拉菲晶格加上一個基元（basis）」——基元是以完全相同方式附著在每個晶格點上的一顆或數顆原子。在三維空間中，恰好有 14 種相異的布拉菲晶格。

這種週期性是使固體變得可處理的基礎：它強制導出布洛赫定理，定義出倒晶格與布里淵區，並把電子組織成能帶。有一個要避免的常見誤解：晶格是一組數學上的點，並不是原子本身。原子是透過基元坐落在晶格點上（或附近），而真實晶體總會因表面、缺陷、雜質與熱振動而偏離這個理想。