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干涉和衍射是各种波动都具有的现象，无论是纵波还是横波，都会产生干涉和衍射。因此，我们常常根据干涉或衍射是否能发生来鉴别某种物质或某种运动形式是否具有波动性质。但是，由衍射和干涉的现象无法鉴别某种波动是纵波还是横波。纵波和横波的区别表现在另一类现象上，即偏振现象。
将一根长绳子的一端固定，另一端用手拉紧水平的绳子上下振动，产生横波。波的振动方向和波的传播方向垂直，并且振动方向始终保持在一个平面内。假如我们让绳子穿过一个栅栏，波的传播就会受到栅栏的限制。如果栅栏缝隙的方向与振动方向一致，波能顺利通过栅栏。如果缝隙方向与振动方向垂直，波就被阻挡而不能继续向前传播。
纵波与此不同。纵波的振动沿着波的传播方向，栅栏或类似的障碍无论在哪一个方向，都不会阻止波的传播。就这方面的性质来看，纵波的振动对于波的传播方向是轴对称的，横波的振动对于波的传播方向不是轴对称的。横波的上述特点就是它的偏振性。光波是电磁波。光波中含有电振动矢量E和磁振动矢量H，E和H都与传播速度u垂直，因此光波是横波。实验表明，产生感光作用和生理作用的是光波中的电矢量E，所以讨论光的作用时，只需考虑电矢量E的振动。E叫做光矢量，E的振动叫做光振动。
各向异性光学媒质中光的传播情况，可由麦克斯韦方程组和表征物质各向异性的物质方程联立求解得到。通常讨论平面波情况，所得到的解析式一般较为复杂。当不考虑晶体的吸收和旋光性时，实用上多采用几何作图法求解,以折射率椭球、光波面两种曲面较常使用(见下文讨论）。
晶体光学研究常用的实验仪器是折射计、光学测角仪、偏光显微镜和分光光度计等。
晶体光学在晶体定向、矿物鉴定、晶体结构以及其他晶体光学现象（如非线性效应、光散射）的工作与研究中有重要应用。晶体光学元件，如各种起偏棱镜、补偿器等（见线偏振光、偏振光的干涉），则广泛应用于各种光学仪器和实验中。
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