Плоскость, в которой колеблется вектор , называется плоскостью поляризации (плоскостью колебания светового вектора).

Естественный свет является результатом испускания атомами или молекулами электромагнитных волн.

За время пребывание в возбужденном состоянии атом испускает некоторый цуг волн, содержащий приблизительно 10⁷ длин волн. Каждый цуг линейно поляризован. Но так как источник содержит громадное множество атомов - излучателей, то совокупное действие всех этих атомов приводит к тому, что в естественном свете нельзя выделить определенной плоскости колебаний вектора (соответственно ). Естественный свет, поэтому, является неполяризованным. Колебания вектора в нем происходят во всевозможных плоскостях (рис. 47). Естественный свет, таким образом, представляет собой совокупность всевозможных плоскополяризованных колебаний векторов напряженностей в электромагнитной волне. Чтобы превратить естественный свет в плоскополяризованный, необходимо выделить определенную плоскость, в которой происходило бы колебание вектора (соответственно ). Это осуществляется несколькими способами. Одним из них является распространение света в оптически анизотропных веществах, оптические свойства которых неодинаковы в различных направления. А именно, показатель преломления так называемых одноосных кристаллов (исландский шпат, турмалин и др.) зависит от угла, который образует вектор светового луча с некоторым направлением, характерным для данного кристалла и называемым его оптической осью.

Плоскость, проходящая через луч и оптическую ось, называется главной плоскостью кристалла для данного луча.

Если луч света направлен вдоль оптической оси, то вектор при любой ориентации плоскости поляризации будет перпендикулярен оптической оси. Следовательно, естественный луч света в этом случае не испытывает никаких изменений. Если же естественный луч света направлен под углом, не равным нулю, к оптической оси, то он распадается на два луча, которые линейно поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях и имеют различные скорости распространения в кристалле.

Так, если главной плоскостью кристалла для луча S является плоскость чертежа, то в кристалле распространяются два луча, обозначенные буквами o – обыкновенный луч и e – необыкновенный (рис. 48).

Вектор в обыкновенном луче всегда перпендикулярен оптической оси. Скорость V₀ обыкновенного луча во всех направлениях кристалла одинакова. Скорость V_e необыкновенного луча совпадает с V₀ только в том случае, если он распространяется

вдоль оптической оси. При любых других направлениях распространения и V_e различны в разных направлениях.