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晶体介质的折射率与光波的偏振方向有关,是各向异性的。科学家早就发现,一束入射光波在方解石(碳酸钙晶体)中分解成两束偏振方向互相垂直、折射角不同的光波。这种现象称为双折射。在各种晶体中普遍存在双折射现象。
产生双折射现象的原因是,一条光线射到冰洲石上,会在冰洲石内产生两条折射光线,如图1所示。自然界的晶体大多数都不同程度地产生双折射,只是不及冰洲石那样显著,因而不容易观察到。