Это явление, наблюдаемое при прохождении пучка света через оптически анизотропную среду (оптической анизотропией называется явление распространения света в различных направлениях с разными скоростями). При этом происходит разложение пучка на два луча, рас­пространяющихся с разными скоростями и поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Оптическая анизотропия сре­ды может быть обусловлена анизотропией составляющих ее частиц (атомов или молекул) и характером их взаимного расположения.

В большинстве случаев оптическая анизотропия тел является результатом усреднения, обусловленного хаотическим расположени­ем составляющих их молекул. Однако под влиянием внешних воздействий возможна перегруппировка анизотропных элементов, приводящая к макроскопическому проявлению оптической анизотропии. Поэтому у многих тел, в частности у полимеров, при деформации можно наблюдать явление двойного лучепреломления. Пленки полимеров, предварительно подвергнутые растяжению, обнаруживают двойное лучепреломление, величина которого повышается с увеличением приложенного напряжения. Некоторые исследователи связывают двойное лучепреломление с образованием в полимере при его растяжении кристаллической решетки. Однако двойное лучепреломление у полимера свидетельствует лишь об ориентации цепей, но не о кристаллизации.

При прохождении света через одноосные кристаллы (или ориентированные пленки полимеров) их единственная оптическая ось представляет собой направление, в котором двойное лучепреломление отсутствует; во всех остальных направлениях наблюдается разложе­ние пучка света. Если световой пучок направлен перпендикулярно поверхности кристалла, то один из лучей продвигается без преломле­ния, как в изотропной среде, а другой отклоняется в сторону. Первый луч называется обыкновенным, а второй - необыкновенным, посколь­ку он не подчиняется обычным законам преломления.

Двойное лучепреломление определяется по разности показа­телей преломления прямого (обыкновенного) пе и отклоненного (не­обыкновенного) п0лучей

Ап ~ пе - щ.