Природа двойного лучепреломления.

Двойное лучепреломление объясняется анизотропией кристаллов. В некубических кристаллах зависимость от направления в кристалле обнаруживает диэлектрическая проницаемость. В одноосных кристаллах в направлении оптической оси имеет значение , а в направлении, перпендикулярном к ней - , причем . В других направлениях имеет промежуточные значения. Поскольку, как известно, показатель преломления , из анизотропии вытекает, что электромагнитные волны с различными направлениями колебаний вектора по отношению к оптической оси кристалла имеют различные значения показателя преломления, а значит и различную скорость световых волн в кристалле.

Напомним, что в обыкновенном луче колебания происходит в направлении, перпендикулярном главному сечению, в «е» - в главном сечении. Представим, что в точке О кристалла помещен точечный источник света. Оптическая ось направлена вверх. При любом направлении «о» луча в плоскости рисунка вектор образует с оптической осью прямой угол, а значит, скорость обыкновенного светового луча одинакова по всем направлениям. Сечение фронта волны плоскостью рисунка в любой момент времени будет представлять собой окружность.

Скорость распространения луча «е» различна в различных направлениях. Поэтому сечение фронта волны плоскостью рисунка будет представлять собой эллипс. Под показателем преломления обыкновенного луча имеют ввиду показатель преломления для распространения луча вдоль оси кристалла. Показателем преломления необыкновенного луча называют, показатель преломления при распространении необыкновенного луча перпендикулярно оптической оси.

Соотношение между показателями может быть различным. Если , то кристалл считают положительным, в противном случае – отрицательным.