През 1669 датския учен Еразъм Бартолинови открили, че ако се вгледате в един обект чрез кристал Исландия спаринг, при определени разпоредби на кристала и обектът се види само на две снимки на обекта. Това явление се нарича явлението двойно пречупване.

Обяснение за естеството на това явление е дадено през 1690 година Кристиан Хюйгенс в своя "Трактат за света".

В съвременната интерпретация на следното обяснение на природните явления.

Светлината въвеждане на двойно пречупване материал се разделя на две равнината на поляризирана във взаимно перпендикулярни равнини на гредата.

Като цяло, тези лъчи се разпространяват по различен начин в различни посоки.

Във всеки двойно пречупващ материал има една или две посоки, по които двете греди се разпространяват със същата скорост.

Тези области се наричат ​​оптичните оси.
В зависимост от броя на осите на двойно пречупване материал разделена на едноосен и биаксиално. Ще разгледаме само Едноосовият двойно пречупващ материал.

Важно е, че вибрации посоките на векторите E равнина поляризирана лъчи възникнали във вътрешността на двойно пречупване материал е винаги ориентирани по определен начин. Един от тези трептения E вектор, перпендикулярна на равнината, в която лежи падащата светлина и оптичната ос (тази равнина се нарича основната част). Вторият - успоредна на главната секция.

Скоростта на разпространение на тези греди зависи от ъгъла между вектор Е и оптичната ос.

Гредата с вектора Е. перпендикулярна на основната секция, ъгълът между Е и оптичната ос не зависи от ъгъла на падане. При всички ъгли на падане вектор Е е перпендикулярна на оптичната ос.

Това означава, че във всеки ъгъл на падане, има същата скорост.

Тъй като скоростта на светлината в среда е свързан с индекса на пречупване на веществото, досега индексът на пречупване на двойно пречупване материал за този лъч е независимо от ъгъла на падане. С други думи, лъча се държи като изотропно средно общо.

Ето защо, той се нарича обикновена. След това, вектор Е на обикновената лъч ще бъде означен с Eo.

Вторият лъч се нарича извънредно. тъй като (ще бъде разглеждано по-долу Неговият необикновен лъч вектор Е) и оптичната ос зависи от ъгъла на падане (вж. фигурата) за него ъгъл между вектора посока Нейните трептения. Следователно, при различни ъгли на падане се разпространява при различни скорости и е с различен коефициент на пречупване, който по принцип забележително.

Нека равнина, паралелна плоча на двойно пречупване материал попада равнината на поляризирана светлина.

Предполагаме, че светлинния лъч е перпендикулярна на повърхността на плочата, и равнината на колебание на вектор Е с оптичната ос образува ъгъл а = 45 °.

В този случай основната равнина на сечение, перпендикулярно на повърхността на плочата.

Вътре плоча инцидент лъч е разделена на две равнината на поляризирана светлина, един от които е поляризирана, перпендикулярна на оптична ос (обикновената лъч) и втората - паралел (извънредно лъчи).

Естествено, на входа на плочата, тези лъчи са във фаза.

Вътре в чинията на индексите на пречупване за тези лъчи имат различни стойности (не и NE).

Следователно, ако обикновени и извънредни лъчи преминават на същото разстояние (например, D - дебелина плоча) в плаката, те вече няма да бъде във фаза. Те ще имат фазова разлика Dj, равна на ко (без г - NE г). Ето ко - вълна брой на вакуума.

Ако разликата на фазите на лъчите възникващи от плаката ще бъде кратно на 2p, вектор Е ориентация колебание равнина не се променя. Светлината зад плочата е поляризирана, както и пред него.

Ако фазовата разлика е кратно на нечетен брой р, вектор Е равнина на плочата колебание се завърта на 90 °, но светлината ще продължи да бъде равнината на поляризирана.

Ако фазовата разлика би била равна на р / 2, светлината зад плочата ще бъдат с кръгова поляризация. Plate нарича дебелина четвърт вълна.

Пропускливостта на кръгово поляризирана светлина през втората четвърт вълна плоча предизвиква допълнителна добавка фазовата разлика в р / 2. Това ще доведе до превръщане на кръгово поляризирана светлина в равнината на поляризирана, чиято равнина на поляризация се завърта на 90 ° спрямо падащата светлина на първия диск *.

Повърхността на вълната на редовни и извънредни лъчи имат различна форма.

В обикновения лъч е, разбира се, обхватът на - обикновената лъч се разпространява във всички посоки с еднаква скорост.

На повърхността на извънредно вълна е елипсоид - скоростта му е различен за различните посоки.

Тъй като по оптичната ос и редовни и извънредни светлинните вълни се движат с една и съща скорост, в точките на пресичане с оптичната ос на вълновите повърхности в контакт.

Помислете за естествена светлина вълна инцидента на повърхността на двойно пречупване кристална чиния.

Да приемем, че оптичната ос е успоредна на повърхността на плочата на плочата.

Рей естествена светлина, да се достига до точка А. вълнува два вторични светлинни вълни - редовни и извънредни.

Техните фронтове са показани на фигурата.

Гредите на вторични вълни възбудени между точките А и В, перпендикулярна на вълната повърхности на обикновени и извънредни вълни, които могат да бъдат конструирани чрез теглене на допирателната от точка В до всяка вълна повърхност, образувана от обикновени и извънредни лъчи, които са преминали през точка А.

От показаните изображения строителство е ясно, че на редовни и извънредни вълни, разпространяващи в рамките на кристала в различни посоки. Това свойство е в основата на редица методи за получаване на поляризиращи устройства - прекъсване една от гредите (обикновени или извънредни), можем да получи равнината на поляризирана светлина.

В заключение, има двойно пречупващи кристални материали като кварц, Исландия препирам.

В допълнение, двойно пречупване материал може да бъде небалансирани молекули, ориентирани подредени по всяка посока. То може да бъде течен и аморфната тялото, в който настъпва ориентацията на молекулите в резултат на външно въздействие (механичен стрес, излагане на външно електрическо или магнитни полета).