(Fr.: biréfringence; Du.: Doppelbrechung; Eng.: double refraction), verschijnsel dat zich kan voordoen wanneer licht een optisch anisotroop medium doorloopt en zich uit in een verdubbeling van beelden.
De voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven hangt direct samen met de permittiviteit van het medium, die zelf bepaald wordt door de polariseerbaarheid, die voor een groot aantal kristallijne materialen afhangt van de richting waarin een elektrisch veld wordt aangelegd ten opzichte van de fundamentele kristalrichtingen (zie Kristallografie). Derhalve zal de fasesnelheid van de golf afhangen van de richting waarin deze door het medium loopt en ook van zijn polarisatietoestand (richting waarin het elektrische veld trilt). In optisch anisotrope materialen splitst licht zich op in twee componenten, die onderling loodrecht gepolariseerd zijn en die met verschillende fasesnelheden voortbewegen. Het gevolg is dat er sprake is van verschillende brekingsindices.
Laat men een bundel licht op een dergelijk materiaal vallen, dan wordt de bundel gesplitst in twee bundels, die onder verschillende hoeken breken. Steeds blijkt dat er één, de gewone, de brekingswet van Snel volgt en de andere, de buitengewone, hiervan afwijkt (afb. 1). Zeer speciale richtingen, de optische assen, die samenhangen met de symmetrierichtingen in het kristal, bezitten de eigenschap dat licht dat zich daarlangs voortplant, een fasesnelheid bezit die niet afhangt van de polarisatietoestand. Voor tetragonale, trigonale en hexagonale kristalvormen geldt dat er één zo'n richting bestaat; deze materialen heten optisch éénassig. Kristallen met een lagere symmetriegraad zijn in het algemeen optisch tweeassig. Wanneer de gewone stralen een grotere fasesnelheid bezitten dan de buitengewone noemt men het materiaal optisch positief (in het omgekeerde geval spreekt men van optisch negatief).
Opgemerkt zij nog dat kubische structuren evenals amorfe materialen zoals glas (in het algemeen vloeistoffen), bepaalde plastics en ook gassen optisch isotroop zijn. Dit geldt echter niet meer wanneer er op kunstmatige wijze een anisotropie teweeg wordt gebracht bijv. door in het materiaal spanningen op te wekken. (In de praktijk blijkt veel materiaal door de toegepaste produktietechniek van ‘nature’ reeds inwendige spanningen te bezitten). Hierop berusten belangrijke technieken om doorzichtige materialen te onderzoeken (afb. 2). Ook het aanbrengen van elektrische of magnetische velden kan een anisotropie induceren, die resp. met kerreffect en effect van Cotton-Mouton wordt aangeduid. Voorts zie Absorptie.