При прохождении света через все прозрачные кристаллы, наблюдается явление двойного лучепреломления. Это явление заключается в том, что упавший на кристалл луч разделяется внутри на два луча, распространяющихся с разными скоростями, в различных направлениях.
Рассмотрим кристалл 
(исландский шпат) – это кристалл, если на него направить луч естественного света, то он раздвоиться и один из них выйдет прямо полностью поляризованный, а другой преломиться и тоже будет поляризованный.
На вход подаем естественный свет, а на выходе получаем два поляризованных луча: 
(необыкновенный луч) и 
(обыкновенный луч).
Кристаллы, обладающие явлением двойного лучепреломления разделяются на одноосные (исландский шпат, кристалл турмалина) и двуосные (слюда, гипс).
Если у кристалла одно направление, в котором не происходит двойное лучепреломление, то такой кристалл называют одноосным. Если два таких направления то называют двухосным.
Мы будим заниматься одноосными кристаллами.
Оптическая ось кристалла – это такое направление, в котором отсутствует явление двойного лучепреломления (обыкновенный и необыкновенный лучи не разделяются).
В некоторых кристаллах один из лучей поглощается сильней другого – это явление называется явлением дихроизма
Явление двойного лучепреломления объясняется анизотропией кристаллов.
Рассмотрим случай, когда 
Скорость распространения световой волны:
- скорость распространения световой волны в оптике.
Рассмотрим направления светового вектора 
относительно оптической оси кристалла (о.о.).
Если перпендикулярно (о.о.), то этот свет распространяется со скоростью:
Если 
параллельно (о.о.), то этот свет распространяется со скоростью:
в других направлениях 
, скорость имеет промежуточные значения
(если не перпендикулярно (о.о.) и не параллельно (о.о.) то 
).
Рассмотрим однородную, изотропную, одноосную среду и поместим туда точечный источник света (S).
Оптически положительный кристалл (
)
перпендикулярен плоскости рисунка
лежит в плоскости рисунка
На рисунки изображены две сферические волновые поверхности
и 
. Эти сферические поверхности соответствуют обыкновенной волне.
В направлении (1-1) перпендикулярно (о.о.), скорость распространения такая же, как у обыкновенной волны.
В направлении (2-2) параллельно (о.о.) и скорость распространения волны минимальна.
В направлении (3-3) промежуточное значение.
во всех направлениях
перпендикулярно (о.о.), дает
сферическую волновую поверхность.
Рассмотрим случай когда 
.
Лучи распространяются вдоль оптической оси кристалла, обыкновенный и необыкновенный лучи не разделяются.
Обыкновенный и необыкновенный лучи идут по одному направлению, но с разными скоростями (между ними возникает возрастающая разность фаз).
Построение основано на принцип Гюйгенса:
Фронт волны можно рассматривать, как совокупность вторичных точечных источников волн, огибающая которых дает положение фронта волны в последующий момент времени.
