La velocitat a la qual un front d'ona pla monocromàtic es propaga al llarg de la seva direcció normal s'anomena velocitat de fase de l'ona. La velocitat a la qual viatja l'energia de les ones de llum s'anomena velocitat del raig. La direcció en què viatja la llum tal com l'observa l'ull humà és la direcció en què es mou.

Per a cristalls únics no magnètics, la velocitat de fase de l'ona de llum plana és perpendicular a la direcció del desplaçament elèctric D i la intensitat del camp magnètic H, mentre que la direcció de propagació de l'energia de l'ona lluminosa és perpendicular a H i la intensitat del camp elèctric E. La constant dielèctrica dels medis òptics anisòtrops és un tensor de segon ordre.D i E generalment no són paral·lels, de manera que la direcció de la velocitat de fase v i la velocitat lineal v_r generalment no són coherents. L'angle inclòs α entre ells s'anomena el discret angle, que és una funció de la direcció de la velocitat de la fase (o velocitat del raig) i la direcció de D (o E) (com es mostra a la figura següent). La velocitat de fase i la velocitat lineal generalment no són iguals, i la relació entre elles sív=v_rcosα.

Relació de la velocitat a la qual viatja la llum en el buit (c) a la seva velocitat de fase v en una direcció determinada en un medi òptic anisòtrop s'anomena índex de refracció d'aquesta direcció. De la mateixa manera, la proporció dec a la velocitat del raig en una direcció determinada n_r=c/v_r s'anomena índex de refracció del raig en aquesta direcció.

Plaques d'ona WISOPTIC