偏光彈性儀量測應力的原理
嚴格說來，光彈條紋並非一種干涉現象，而是我們利用偏光板在某些地方將某一些頻率的光波擋掉了，以致於出現了彩色的條紋（白光為光源）。至於倒底會擋掉那一個頻率的光波呢？這就牽涉到待測物體的內部應力了。當某處待測物體的內部的應力產生的雙折射現象，使入射的偏極光偏極方向偏轉的現象，而若某一頻率入射光的偏極方向偏轉到與分析板垂直，則該處便觀察不到此一頻率的光線。
通常機械工業上量測到物體的應力狀態，皆須使用應變規，不但安裝費時，又只能作點的量測，若需量測到物體各部位的應力狀態，則需密密麻麻的線路。利用光彈方法我們可精密量測到物體各部位的應力狀態，光彈的誕生，應歸功於光彈性力學基本理論：應力光學定律。某些透明材料（如環氧樹脂）當受應力時，其折射率會隨著所受應力而改變，當物體的應力狀態和光交互作用，吾人可由光彈條紋推知物體的應力狀態。
在光彈材料中，材料平面上的兩個主應力使得此材料具有兩種不同的折射率。因此光要通過此材料時，因為沿二個主應力方向振動的光波彼此有不同的速率，穿出材料時，會有相對相位差產生。而此相位差正比於平面上的兩個主應力值之差值。光彈量測應力的方法的主要優點在於可了解外力作用瞬間試件整體的應力場的全場分佈。
光彈性實驗儀是量測應力變化之實驗儀器，其主要設備包括偏光板、四分之一波板及光源，如圖為穿透式光彈性實驗儀，我們把光彈模型置於光彈性實驗儀其中時，可用來檢驗應力的方向。光彈性實驗儀可形成平面偏光系統或圓偏光系統，其特性如下：光源可使用白光為光源，則產生之等色線為彩色，若光源使用單色，則等色線呈黑色。在光源後方加入一面偏光板，為極化器， 即產生平面偏光之濾光器。 使光偏極化後，再用另一面偏光板為分析器，即傳送或接收平面偏極光之濾光器。檢查偏極光，此第二面偏振鏡稱為分析片，在兩面起偏振鏡中就是平面偏極光 。此系統稱為平面偏光系統。在上述兩面起偏振鏡中央加入兩片四分之一波片即成為圓偏光系統。該兩四分之一波片的快軸與慢軸交叉排置且均與起偏振鏡之偏振軸夾４５度角。
穿透式光彈性實驗儀
反射式光彈分析儀與穿透式光彈很類似，首先利用可塑性光彈分析材料披覆在像一面鏡子一樣平滑的待測物表面。再用一光束經一面偏光板照射物體，經物體面上的反射光投射回同一面偏光板。
光源若使用白光的話，光彈條紋是彩色的條紋，我們可以根據應力條紋對照表來得到某一種顏色的條紋代表某階的條紋 (fringe order)。若使用單色光當作光源，則省卻這道手續。在單色的光彈條紋中，粗線的地方代表該點之主應力方向ｘ軸（或ｙ軸）平行。因此兩道光之相位差，因而造成光場之明暗條紋，光場之條紋可以肉眼觀察，條紋越密集的地方，表示應力愈大，亦即是應力集中的地方（也是材料發生破壞時最先開始之處）。
當光穿入透明均向板材料（環氧樹脂（Epoxy）或電木（Bakelite）等材料所構成擁有暫時雙折射之特性，當板受應力即生雙折射現象，但如將所加應力移走時此現象即消失)之中，則速度會隨材料之應力狀態而產生輕微的變化，此種現象，可稱之為光彈性效應。對於均質等向性的材料，兩個偏光光波沿著主應力方向偏，此兩方向的速度並不相等，其差值與主應力值之差成正比關係。
