在透明媒质界面上的折射和反射
让自然光以偏化角入射在二种不同透明媒质的界面时，可得完全偏振的反射光与部分偏振的透射光。以空气与玻璃为例，根据菲涅耳公式（见光在分界面上的折射和反射），此偏化角（布儒斯特角）为 iP=arctgn。如n=1.5，iP=57°。最简单产生与检查偏振光的偏振镜是用安置两块玻璃。最好用黑色玻璃，或用一般玻璃，反面磨毛涂黑，以吸收透射光及阻挡从玻璃后面射来的光。自然光先以 iP 角射向下面一块玻璃，产生偏振垂直入射面的反射光射向第二块玻璃。当上面的玻璃的入射面和下面的平行时，则可从上面玻璃见到反射光。但如上下玻璃的入射面互相垂直，由于垂直第一块入射面的偏振成为平行第二块入射面的偏振，不能被反射，观察者虽随第二块转 90° 角，亦看不到反射光，得黑视场。这里下面一块称起偏镜，上面一块称检偏镜。只要能产生偏振光的一对器件，都可以达到起偏与检偏作用。这偏光镜虽简单，但入射光与出射光不在一条直线上，使用不便。如利用一堆玻璃片，使入射角也是 iP。由于经多片玻璃反射，透射光接近偏振光，而且与入射光在同一个方向上，很方便。所用的玻璃堆片每片的质量要好，表面平，光洁度好，以减少杂散光。
通过双折射晶体（有很多自然界的晶体，如方解石（又名冰洲石），石英（又名水晶））等等，当自然光入射后，分解为二束偏振光，故名双折射晶体。以方解石为例，通过三个钝角汇合的顶角并和三面成等角的方向称光轴，光沿光轴方向传播，不产生双折射，沿其他方向，都产生双折射。以包含光轴并与棱体自然裂开面垂直的一个截面为例，这截面称主截面。自然光在主截面内分解为寻常光（简称 o 光）、非常光（简称 e 光）。o 光遵守折射定律，垂直通过晶体，其偏振垂直主截面；e 光不遵守折射定律，偏离 o 光而出射，其偏振平行主截面。这两偏振光进入空气中后，为方便计，仍称 o 光与 e 光。o 光与 e 光相距很近，如光束较粗，无法分开。为了只要一种偏振光，需采用以下棱镜。
尼科耳棱镜
取长为宽约三倍的方解石， 将两端面磨去一部分，使在主截面上锐角由 71° 减到 68°。再将晶体沿着短对角线切开，一分为二。再将切开面磨平抛光，然后再用加拿大树胶粘合在一起。对于钠黄光 λ=5893┱，e 光折射率为 ne=1.48641，o 光折射率 no=1.65836，而加拿大树胶折射率为 nc=1.550，介乎二者之间。当自然光从端面入射棱体，到达树胶层斜面，由于 e 光折射率小，可以透过。而 o 光折射率大，到达树胶层时入射角大于全反射角，被树胶层全反射到边缘，被黑色涂层吸收。透到空气中只有 e 光，其偏振从出射方向的晶体端面看，是平行端面的短对角线的。入射、出射光束的发散角不能很大。出射光束发散角最大在 24° 左右，视所用光的波长而定。再大会使 o 光在一边透过，e 光在另一边全反射，使偏振不纯。在紫外线区工作，要将加拿大树胶换以甘油或蓖麻油。尼科耳棱镜的缺点是，由于两端是斜面，入射光与透射光不在一条直线上，当转动棱镜时，透射光线随着转动而移动,接收处的位置要随着调动，很不方便。