مادة
المادة يُمكن أن تكون في حالات مختلفة تحدد هيأتها، وحالات المادة الطبيعية هي بشكل رئيسي أربعة أطوار) : الصلبة والسائلة والغازية والبلازما. هذا ينطبق على مواد مثل الماء والحديد والزئبق والرصاص وثاني أكسيد الكربون والأمونيا وغيرها. في حين أنه توجد بعض الحالات التي أُنتجت مخبرياً ولا توجد طبيعيًا ، مثل الأمصال و المواد المركبة . وإضافة إلى هذه، توجد بعض الحالات الطبيعية ، والتي لا توجد إلا في أماكن خاصة، مثل نوى النجوم النيوترونية، والتي تكون المادة فيها مسحوقة بسبب الكثافة الشديدة للنجم وتشكل حالة جديدة من المادة.
بصريات المعادن
وهي المعادن التي تشمل أنظمة كلاً من أنظمة المعيني القائم والأحادي الميل والثلاثي الميل، وهذه الأنظمة أقل تماثلا من المعادن الأحادية وتبين تغيرا في التركيب البلوري والرابطة الكيميائية في كل الاتجاهات، ولوصف صفاتها البلورية فإنه من الضروري تحديد أطوال الخلية في الوحدة في اتجاهات المحاور البلورية ولدراسة خواصها البصرية، فإنه من الضروري تحديد أطوال الخلية الوحدة في اتجاهات المحاور البلورية، ولدراسة الخواص البصرية فمن الضروري تحديد ثلاث معاملات إنكسار مختلفة. ولقد تم استخدام العديد من الاصطلاحات لتعريف معاملات الإنكسار الأساسية الثلاثة.