Imparare a usare strumenti matematici per la descrizione compiuta dei cristalli e delle relative proprietà, incluse le operazioni di simmetria esistenti, soprattutto da un punto di vista concettuale ma anche con le minime basi di calcolo vettoriale. Introdurre ai concetti di convoluzione. Descrizione dei fenomeni periodici, quali la densità elettronica derivata da disposizioni ripetitive di atomi e/o molecole mediante le relazioni trigonometriche di Fourier (trasformate ). Prepararsi alle relazioni tra osservazioni dirette e trasformate, ovvero tra spazio 3-D diretto e spazio reciproco. I casi di trasformata di Fourier nel campo delle spettroscopie.
Principi dell'interazione radiazione-materia in assorbimento e in trasmissione. Lo spettro elettromagnetico e le tecniche chimico-fisiche per indagare le proprietà elettroniche.
Onde radio, microonde, Infrarosso, lontano, medio e vicino, visibile, ultravioletto, raggi X molli e duri e infine raggi gamma