Breking (dubbele) - Bij breking van transversale trillingen* in anisotrope* media wordt in het algemeen de invallende straal* (resp. bundel) in twee gebroken stralen (bundels) gesplitst van verschillende voortplantingssnelheid* en met polarisatievlakken*, die loodrecht op elkaar staan. Valt b.v. een lichtstraal op een gepolijst kristal, dan zijn er in het algemeen twee gebroken stralen. Bij optisch-éénassige* kristallen (b.v. kwarts*, kalkspaath*, enz.) ligt één straal (de gewone straal) steeds in het invalsvlak* (gaande door den invallenden straal en de loodlijn op het brekende* vlak) en heeft eene voortplantingssnelheid, die onafhankelijk is van zijne richting; de brekingsindex* is dus constant. In dezen straal hebben de lichttrillingen plaats loodrecht op het vlak door den straal en de optische as.
Voorts voldoet deze straal aan de gewone wetten der breking (wet van Snellius*). Van den anderen (den buitengewonen) straal hangt de voortplantingssnelheid af van de richting t. o. v, op de optische as, zoodat de brekingsindex van deze richting afhangt. De lichttrillingen in dezen straal vinden plaats in het vlak door den straal en de optische as. In het algemeen voldoet deze straal niet aan de gewone wetten der breking en treedt hij uit het invalsvlak. Valt b.v. een lichtstraal loodrecht in op eene plaat van een éénassig kristal, dan gaat de gewone straal recht door, de buitengewone echter wijkt van de loodlijn af. In de richting der optische as is de voortplantingssnelheid voor den gewonen en den buitengewonen straal gelijk. Bij positieve éénassige kristallen is de voortplantingssnelheid van den buitengewonen straal in eene richting loodrecht op de optische as kleiner dan in de richting dier as, dus wordt deze straal over het geheel sterker gebroken dan de gewone (b.v. kwarts); bij negatieve éénassige kristallen is het tegenovergestelde het geval, dus de buitengewone straal wordt minder gebroken dan de gewone (b.v. kalkspaath). — Dit alles kan worden verklaard met behulp van het golfoppervlak* van Huyghens*, waaraan het vlakke golffront* der evenwijdige stralen telkens moet raken. Bij een éénassig kristal bestaat dit golfoppervlak uit een bol* en eene omwentelingsellipsoxde*.
Aangezien er door eene lijn, loodrecht op het invalsvlak van het licht, twee raakvlakken* kunnen worden geconstrueerd, één aan dén bol en één aan de ellipsoïde, die golffronten na de breking voorstellen, worden ook twee richtingen voor den gebroken straal verkregen, n.l. de verbindingslijnen van het middelpunt der beide lichamen met de raakpunten. De straal, die verkregen wordt door middel van het raakvlak aan den bol is de gewone; hij gedraagt zich als in eene isotrope* middenstof (waarin het golffront steeds bolvormig is). — Bij de tweeassige kristallen is het golfoppervlak nog samengestelder. In het algemeen kunnen er echter door eene willekeurige rechte lijn (loodrecht op het invalsvlak) eveneens twee raakvlakken aan worden geconstrueerd, die als golffronten der gebroken stralen in aanmerking kunnen komen. Er worden dus eveneens twee gebroken stralen verkregen, die echter in het algemeen beide buiten het invalsvlak vallen. Alleen bij bijzondere standen van het invalsvlak t.o.v. het golfoppervlak blijven de gebroken stralen in dat vlak.
In de richting der beide optische assen planten beide stralen zich met dezelfde snelheid voort. — Aangezien bij de d. b. de beide stralen in onderling loodrechte vlakken zijn gepolariseerd, wordt van dit verschijnsel gebruik gemaakt ter verkrijging van gepolariseerd licht. Een ongepolariseerde lichtbundel wordt, bij doorgang door een dubbelbrekend medium (kalkspaath b.v.), in twee bundels gesplitst, waarvan de eene door bijzondere hulpmiddelen wordt tegengehouden; het doorgelaten licht is dan lineair gepolariseerd (zie NICOL). — Lichamen, die onder gewone omstandigheden isotroop zijn, kunnen, wanneer ze in een zekeren spanningstoestand verkeeren, d. b. vertoonen. Zoo wordt b.v. glas door éénzijdige druk- of trekspanningen dubbelbrekend. Sommige lichamen geven, in een magnetisch* veld geplaatst, aanleiding tot d.b. van een lichtbundel, die invalt in eene richting, loodrecht op de magnetische krachtlijnen* (zie MAGNETOOPTISCHE VERSCHIJNSELEN). Op dezelfde wijze ontstaat d.b. in een electrisch* veld, wanneer het licht loodrecht op de electrische krachtlijnen invalt (zie ELECTROÖPTISCHE VERSCHIJNSELEN).
