Fig. 1 - Empilement ordonné d'atomes dans un cristal
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Une partie de la matière solide est sous forme de cristaux, il s'agit essentiellement des métaux, des céramiques, des roches et minéraux, des sels, de la glace, et de certains produits organiques comme le sucre cristallisé.
La matière est constituée de briques élémentaires (atomes, molécules) très petites : une brique fait en environs 1 nanomètre, il faut donc en aligner un million pour faire 1 mm. Dans les cristaux, ces briques sont empilées de manière ordonnée. La figure suivante donne un exemple d'empilement ordonné d'atomes ; chaque atome (brique élémentaire) est représenté par une boule (ce qui ne signifie pas que ce soit sa forme exacte, c'est bien trop petit pour qu'on puisse le voir même avec un microscope très puissant).
Fig. 1 - Empilement ordonné d'atomes dans un cristal