— состоит в том, что световой луч SA (черт. 1), падая под определенным углом на грань двуосного кристалла КК, которая образует некоторый определенный угол с оптическими осями кристалла, при входе в него образует пучок расходящихся лучей, составляющих коническую поверхность, вершина которой находится в точке падения луча.

Черт. 1.

Если вторая грань кристалла (противоположная той, на которую луч падает) параллельна первой, то лучи, выйдя через нее из кристалла, идут параллельно SA по цилиндрической поверхности. Существование такого случая преломления есть необходимое следствие формы поверхности световой волны для двуосных кристаллов. Эта поверхность, как показывает математический анализ, имеет 4 впадины, благодаря чему к ней можно провести 4 таких касательных плоскости, которые будут иметь не по одной общей точке с поверхностью волны, а по общей окружности. Предположим теперь, что нам дан луч, падающий на двуосный кристалл и мы, пользуясь построением Гюйгенса (см. эту фамилию; также Свет, теория), ищем ход этого луча после преломления; может случиться, что положение грани кристалла относительно его осей, плоскость падения луча и угол падения будут таковы, что та касательная к поверхности волны плоскость, которую приходится проводить при построении Гюйгенса, совпадет с одной из вышеуказанных 4-х плоскостей и, следовательно, коснется поверхности волны не в одной точке, а по окружности и определит собой не один преломленный луч, а бесчисленное множество лучей, проходящих через точку падения луча и любую точку окружности, по которой происходит касание, т. е. идущих по конической поверхности.

Л. коническое внешнее состоит в том, что световой луч SA (черт. 2), идущий в двуосном кристалле по направлению оптической оси, при выходе из кристалла разбивается на бесчисленное множество лучей, идущих по конической поверхности, вершина которой А находится в точке выхода луча из кристалла, причем каждый из вышедших лучей имеет определенную плоскость поляризации.

Черт. 2.

Если бы лучи, идущие по конической поверхности, сохраняя каждый свою плоскость поляризации и свое направление, шли бы не от точки А, а к точке А, то при входе в кристалл они соединились бы в один луч, который пошел бы по прямой AS и, дойдя до противоположной грани и выйдя через нее из кристалла в точке В, образовал бы новый конус лучей, симметричный с первым, если вторая грань кристалла параллельна первой. Существование этого явления есть также необходимое следствие формы поверхности волны; математический анализ показывает, что на поверхности волны внутри каждой из 4-х вышеуказанных впадин существует по одной особенной точке — такой, через которую можно провести к поверхности волны бесчисленное множество касательных плоскостей; вследствие этого пучку параллельных световых лучей, идущему по направлению оси (оси кристалла параллельны прямым, проходящим через противолежащие особенные точки поверхности волны), соответствует не одна определенная плоская волна, а бесчисленное множество плоских волн. При выходе из кристалла каждая из этих плоских волн будет идти по некоторому определенному направлению, а также и лучи, соответствующие каждой из этих волн. Построение Гюйгенса дает, что вышедшие лучи должны идти по конической поверхности, вершина которой лежит на грани кристалла. Впервые оба конические Л. были наблюдены Ллойдом при помощи пластинки арагонита, ограниченной двумя параллельными плоскостями, перпендикулярными к средней линии. Для получения конического Л. внутреннего нужно было, согласно вычислениям, направить очень тонкий пучок параллельных лучей так, чтобы угол падения был равен 15° 19', тогда отверстие конуса должно было равняться 1° 55', на опыте эти углы оказались равными 15° 40' и 1° 50'. Для получения конического Л. внешнего — Ллойдом была взята та же пластинка и на нее был направлен конический пучок сходящихся лучей (солнечные лучи собирались выпуклой чечевицей L, черт. 3); ось пучка образовала с нормалью к грани угол 15° 25' 8"; на противоположную грань пластинки была наложена непрозрачная пластинка MN с очень маленьким отверстием В , при должном положении отверстия В из него выходил полый конический пучок лучей, отверстие которого равнялось 2° 59'; теоретические вычисления для двух вышеуказанных углов дали величины 15°58' и 3°0'58".

Черт. 3.

Наложением непрозрачной пластинки MN устраняются посторонние явлению лучи, образующиеся по причинам: а) в падающем сходящемся пучке, кроме лучей, о которых идет речь при черт. 2, есть еще другие лучи, которые после преломления должны идти не по АВ; и b) те лучи падающего сходящегося пучка, направление которых совпадает с направлением сходящихся лучей черт. 2, не поляризованы надлежащим образом, а, следовательно, каждый из них кроме луча, идущего по АВ, должен дать еще луч, который пойдет не по AB.