Перевод Александра Сердюкова
Двулучепреломление – оптическое свойство материала, имеющего показатель преломления, который зависит от поляризации и направления распространения света. Такие оптически анизотропные материалы называют двулучепреломляющими (или двоякопреломляющими). Двулучепреломление часто определяется количественно как максимальная разница между преломляющими коэффициентами материала. Кристаллы с асимметричными кристаллическими структурами часто являются двулучепреломляющими, также как пластмассы при механическом напряжении.
 "двулучепреломление в пластмассе (фото сделано с поляризационным фильтром)")
Двулучепреломление вызывает явление двойного преломления, посредством чего луч света, попадающий на двулучепреломляющий материал, разделяется поляризацией на два луча, которые немного различаются своими путями. Этот эффект впервые был описан датским ученым Расмусом Бартолином в 1669, который наблюдал его в кальците, кристалле, имеющим одно из самых сильных двулучепреломлений. Однако, только в 19-м веке, Огюстен Жан Френель описал явление с точки зрения поляризации, приняв свет как волну с компонентами поля в поперечной поляризации (перпендикуляр к направлению вектора волны).
Простейший (и наиболее распространенный) тип двулучепреломления - одноосное двулучепреломление, это значит, что существует единственное направление, управляющее оптической анизотропией, в то время как все направления перпендикулярные к нему (или под заданным углом к нему) оптически эквивалентны. Таким образом, вращение материала вокруг этой оси не изменяет направления распространения света. Это определенное направление называется оптической осью материала.
Распространение света с поляризацией, перпендикулярной к оптической оси, определяется коэффициентом преломления n0 (для “обыкновенного” луча). Свет, поляризация которого совпадает с направлением оптической оси, имеет оптический коэффициент ne (для “необыкновенного” луча). Для любого направления луча существует направление поляризации, перпендикулярное к оптической оси. Такой луч называется обыкновенным лучом. Однако для большинства направлений луча другое направление поляризации будет частично в направлении оптической оси, такой луч называется необыкновенным лучом. Обыкновенный луч всегда испытывает показатель преломления n0, тогда как показатель преломления необыкновенного луча будет между n0 и ne, в зависимости от направления луча описываемого эллипсоидом коэффициента преломления. Величина различия определяется количественно двулучепреломлением:
Распространение (так же как коэффициент отражения) обыкновенного луча просто описывается параметром n0, как будто не существует эффекта двулучепреломления. Однако необыкновенный луч, как предполагает его название, распространяется отлично от любой волны в однородном оптическом материале. Его преломление (и отражение) на поверхности может быть описано с использованием термина «эффективный показатель преломления» (значение, находящееся между n0 и ne).
Однако, это – фактически неоднородная волна, поток энергии которой (направление вектора Пойнтинга) распространяется не совсем в направлении волнового вектора. Это вызывает дополнительное изменение в этом луче, даже когда он падает перпендикулярно, это обычно наблюдается с использованием кристалла кальцита (как изображено выше). Вращение кристалла кальцита вызовет одно из этих двух изображений, одно из необыкновенного луча, которое немного вращается вокруг обыкновенного луча, который остается фиксированным.
Когда свет распространяется прямо или ортогонально к оптической оси, такой боковой сдвиг не происходит. В первом случае обе поляризации испытывают один и тот же эффективный коэффициент преломления, как будто необыкновенного луча не существует. Во втором случае необыкновенный луч распространяется с другой фазовой скоростью (соответствующей ne), но не является при этом неоднородной волной. Кристалл с его оптической осью с данной ориентацией, параллельной к оптической поверхности, может быть использован для создания волновой пластинки, предназначенной для изменения состояния поляризации падающей волны. Например, четвертьволновая пластинка используется, чтобы создать круговую поляризацию света линейно поляризованного источника.
