Zjawisko widoczne na zdjęciu to podwójne załamanie światła, zwane też dwójłomnością. Można to łatwo rozpoznać po tym, że litery pod kryształem są widoczne podwójnie. To właśnie kalcyt jest minerałem, który najsilniej wykazuje tę właściwość optyczną – po angielsku mówi się o „double refraction”. W praktyce dwójłomność kalcytu jest wykorzystywana choćby w optyce, gdy potrzebujemy rozdzielić wiązkę światła na dwie – w przemyśle optycznym produkuje się z niego pryzmaty Nicol’a, które służą do polaryzacji światła. Moim zdaniem na lekcjach mineralogii czy geologii, jeśli gdzieś pokazują typowe zdjęcie z tym zjawiskiem, to prawie zawsze pojawia się kalcyt, bo efekt jest po prostu bardzo wyraźny gołym okiem. Kalcyt to węglan wapnia (CaCO₃), poza właściwościami optycznymi jest jeszcze dość miękki i łatwo się łupie, co też bywa praktyczną wskazówką przy rozpoznawaniu próbek w laboratorium. Warto wiedzieć, że np. w badaniach naukowych, tam gdzie liczy się precyzyjne określenie właściwości światła, kalcyt jest praktycznie nie do zastąpienia – jego unikalna struktura krystaliczna pozwala na bardzo precyzyjne operacje na wiązkach światła. Takie proste obserwacje, jak ta ze zdjęcia, przyczyniają się później do rozwoju zaawansowanych technologii. Sam pamiętam, że pierwszy raz jak zobaczyłem taki kryształ, to aż się zdziwiłem, jak mocno może się różnić od innych minerałów.
Patrząc na to zdjęcie, łatwo pomylić zjawisko dwójłomności z innymi efektami optycznymi, które mogą występować w minerałach. Przykładowo, piryt jest bardzo dobrze znany z metalicznego połysku i charakterystycznych sześciennych kryształów, ale nie wykazuje dwójłomności – jego struktura krystalograficzna nie pozwala na takie załamanie światła. Magnetyt natomiast, choć jest minerałem magnetycznym i szeroko stosowanym w przemyśle, nie posiada właściwości optycznych tego typu, raczej kojarzy się z silnym przyciąganiem magnesów oraz typowym ciemnym zabarwieniem i brakiem przezroczystości. Kwarc z kolei, choć w niektórych odmianach może być przezroczysty i wykazuje pewne ciekawe efekty optyczne (jak np. polaryzacja światła w przypadku kwarcu skręcającego płaszczyznę polaryzacji), to jednak nie podwaja obrazu w ten sposób jak kalcyt – kwarc charakteryzuje się raczej jednorodnym załamaniem światła. Typowym błędem jest zakładanie, że każdy przezroczysty minerał może mieć takie same własności optyczne, podczas gdy dwójłomność to bardzo specyficzna cecha kalcytu związana z jego budową krystaliczną typu trygonalnego. Standardy zarówno w mineralogii, jak i zastosowaniach technologicznych wyraźnie wyodrębniają kalcyt jako najbardziej charakterystyczny przykład. Z mojego doświadczenia wynika, że osoby początkujące często kierują się ogólnym wyglądem minerału, zamiast zwracać uwagę na konkretne zjawiska optyczne i ich przyczyny. W praktyce laboratoryjnej czy terenowej rozpoznawanie minerałów na podstawie tak wyrazistych efektów jak dwójłomność jest podstawową i bardzo skuteczną metodą, która minimalizuje ryzyko pomyłki.