Дело в том, что слои с большой и малой плотностью материала обладают различными оптическими свойствами, свет будет распространяться в этих слоях с разными скоростями. Таким образом, ультразвук образует для света своеобразную слоистую решетку. Световые лучи, попадая в такую решетку, теряют свою прямолинейность и отклоняются от первоначального направления. (Как известно, такое явление искривления лучей света носит название дифракции света.) Величина отклонения лучей будет тем больше, чем тоньше будут слои решетки.
Световые лучи, отклоненные на разные углы, будут собраны линзой в разных местах экрана, и на нем появится несколько ярких точек. Если ультразвуковая волна будет единственной, то, как показали опыты, возникают только две точки, расположенные симметрично по обе стороны центрального пятна. Измеряя расстояние между этими точками, можно определить угол отклонения лучей и, следовательно, скорость ультразвуковых волн.
Если в кубике возбудить не одну, а много ультразвуковых волн, идущих по разным направлениям, то каждая такая волна даст свою пару точек, и тогда на экране возникает сложная фигура.
В результате взаимодействия отклоненных лучей ослабляется тот или иной цвет, входящий в состав белого света, или совсем пропадает, а остающиеся лучи создают цветную картину.
Видно, что центральное пятно окружено тремя замкнутыми кривыми различной формы. Если через центральное пятно провести прямую линию в произвольном направлении, то на этой прямой окажется три пары дифракционных точек. А это значит, что в каждом направлении в кварцевом кубике распространяются три разные ультразвуковые волны с разными скоростями. Сравнивая положение точек, лежащих в разных направлениях, легко можно убедиться в том, что скорости звука, а следовательно, и свойства кварца в разных направлениях будут неодинаковы.
Таким образом, уже простое рассматривание картин, нарисованных ультразвуком дает возможность обнаружить очень важные свойства кристалла кварца.