一、光率体
为了说明宝石晶体的光学性质，需引进光率体的概念。
均质体光率体
一轴晶光率体
中级晶族的三方、四方、六方晶系的宝石均为非均质体，其光率体的形状已不再是一个球体，而是一个以 Z 晶轴为旋转轴的旋转椭球体，称为一轴晶光率体。直立轴是旋转椭球体的旋转轴，它代表了一轴晶光率体的光轴方向。
具一轴晶光率体的宝石矿物具有 ne、no 两个主折射率值，这两个折射率差的绝对值称为双折射率，它是最大和最小两个折射率的差值。
二轴晶光率体
低级晶族的斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系的宝石晶体，其光率体形状较为复杂，为一个三轴不等的椭球体(即三轴椭球体)，称二轴晶光率体。二轴晶光率体的三轴椭球体中的三个互相垂直的主轴代表了二轴晶宝石的三个主要光学方向，称为光学主轴，即 ng 轴、nm 轴、np 轴。其中 ng>nm>np。
具二轴晶光率体的宝石矿物应有三个主折射率值，其中最大主折射率值 ng 与最小主折射率值 np 的差值为其双折射率包括两个主轴的面称为主轴面(主切面)，二轴晶光率体有三个互相垂直的主轴面，即 ng-nm 面，ng-np 面和 nm-np 面。
在二轴晶光率体中，直立轴两侧通过 nm 轴，有两个以 nm 为半径的圆切面，当光波垂直这两个圆切面入射时，不发生双折射，基本不改变入射光的振动特点及振动方向，这两个方向即为二轴晶的光轴。通过二轴晶光率体中心，只能画出两个圆切面，即只有两个光轴方向(以符号 OA 表示)， 故称为二轴晶。包括两个光轴的面称为光轴面，光轴面与主轴面 ng-np 一致。两光轴之间所夹的锐角称光轴角，以符号“2V”表示。
根据 ng、nm、np 值的相对大小，可以确定二轴晶光率体的光性符号，当 ng-nm>nm-np 时为正光性，当 ng-nm
在二轴晶宝石中，当光波沿垂直于以 nm 为半径的圆切面方向入射时(沿光轴方向)，不发生双折射，相应的折射率值为 nm；当光波垂直主轴面 ng-np 入射时(即沿 nm 轴入射)，发生双折射，分解形成两种偏光，相应的折射率分别为 ng 与 np；当光波沿任意斜交切面(主轴面以外的切面)方向入射时，相应的折射率值为 ng' 、np'。
二、光性方位
光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系称为光性方位。
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