LỢI ÍCH CỦA ÓC THÍCH QUAN SÁT
Vào năm 1808 nhà vật lý Pháp Etienne. Louis Malus (1775 - 1812) vô tình ngắm nhìn ráng chiều phản xạ từ kính cửa sổ cung điện Luxembourg qua một tấm spat Aixolen mà ông luôn đem theo người. Độ chói của ánh sáng phản xạ kia bị biến đổi khi xoay tấm spat. Ngay đêm đó ông thực hiện các thí nghiệm với ánh sáng phản xạ từ thủy tinh và từ mặt nước, ông tin chắc rằng ánh sáng phản xạ thực sự bị tắt khi đi qua tinh thể spat. Malus cho rằng các hạt ánh sáng giống như nam châm, có các cực và ông gọi hiện tượng do ông quan sát thấy là sự phân cực ánh sáng.
Nhà bác học cũng khám phá ra rằng các tia đi qua tinh thể spat Aixolen hoàn toàn phân cực và vì thế hoàn toàn bị tắt bằng cách quay kính phân tích, tức là tấm spat thứ hai, qua đó ta quan sát ánh sáng. Năm 1810 Malus thiết lập quy luật: cường độ tia sáng đi qua kính phân tích tỷ lệ với bình phương cosin góc quay của kính phân tích đối với vị trí cho tia sáng truyền qua cực đại (định luật Malus). Tia sáng bình thường bị phân cực vuông góc với phân cực của tia sáng bất thường.
Ngoài ra Malus còn chứng minh rằng tia sáng hoàn toàn phân cực khi phản xạ từ bề mặt vật dưới một góc nhất định và độ lớn góc đó phụ thuộc vào các thuộc tính của vật chất. Năm 1815 nhà vật lý người Scotland là David Brewster (1781 - 1868) thiết lập được rằng tang góc phân cực toàn phần (góc Brewster) bằng chiết suất của vật chất (định luật Brewster). Ông còn phát hiện ra khúc xạ kép trong thủy tinh bị nén từ hai phía và nhiều tinh thể có hai trục quang. Năm 1811 người Pháp Dominique Franỗois Arago khám phá hoạt tính quang của vật chất tức khả năng thay đổi hướng phân cực của ánh sáng khi đi qua tinh thể thạch anh. Việc giải thích các hiện tượng mới đó trong khuôn khổ lý thuyết hạt cũng như lý thuyết sóng đều trở nên ngày một phức tạp, tức khả năng thay đổi hướng phân cực của ánh sáng khi đi qua tinh thể thạch anh. Việc giải thích các hiện tượng mới đó trong khuôn khổ lý thuyết hạt cũng như lý thuyết sóng đều trở nên ngày một phức tạp. Tình trạng đó đã hoàn toàn thay đổi nhờ có các thí nghiệm của Fresnel và Arago thực hiện năm 1816. Các nhà khoa học này cố gắng quan sát sự giao thoa của hai chùm sáng phân cực ngược chiều, tuy không thành công. Nhưng chỉ cần các chùm sáng phân cực giống nhau, thì bức ảnh giao thoa lại hiện ra ngay. Năm 1821 Fresnel đi tới kết luận chung cuộc: ánh sáng là các sóng truyền trong ête, hơn nữa, khác với sóng âm, ánh sáng không phải sóng dọc, mà là sóng ngang. Các dao động dọc trong sóng có thể xảy ra chỉ trong một hướng (trước - sau còn các sóng ngang thì trong cả hai hướng, vuông góc với nhau. Hướng của phân cực là hướng ở đó xảy ra dao động của các hạt ête.
CHRISTLAAN HUYGENS
Christiaan Huygens sinh ở Haage (tức La Haye) ngày 14 tháng tư năm 1629 trong gia đình nhà hoạt động chính trị Hà Lan nổi tiếng, ngài Constantijn Huygens, một người khá giàu có và có trí thức cao thời bấy giờ. Bảy tuổi cậu bé đã biết đọc, biết viết, biết bốn phép tính số học, và một năm sau nữa thì học tiếng Latin, tiếng Pháp và âm nhạc. Constantijn muốn con trai mình trở thành luật sư và năm 1638 ông đã mời một gia sư là sinh viên Hendrik Bruno. Bây giờ cậu bé Huygens đã bộc lộ tài năng thiên phú. Trong thư gửi cha mình Bruno từng viết: ''Con nhận ra rằng Christiaan đúng là thần đồng. Nó bộc lộ tài năng về cơ học, nó làm được những máy móc kỳ lạ, tuy có thể là không cần thiết...''. Nhưng trong số máy móc Huygens làm ra có cả máy tiện, không khác bao nhiêu so với máy ngày nay. Cậu bé 14 tuổi Christiaan đã giỏi tiếng Anh, Italia và Hy Lạp, biết thổi kèn clavetkanh và chơi đàn luật, theo học về lôgic học, luân lý học và điện môi.
Mùa thu 1645 Huygens vào học luật ở Đại học Leyden. Theo ký ức những người đương thời, Huygens là một thanh niên khiêm tốn, hầu như không tham dự các cuộc ăn chơi cuồng nhiệt của giới sinh viên; thời gian rảnh rỗi thì thường chơi ki và bia - thứ trò chơi thể thao rất phổ biến ở Hà Lan và anh yêu thích âm nhạc. Anh hiểu ngay rằng các bài giảng về toán do một người theo thuyết Descartes – giáo sư Van Shouten, thu hút anh mãnh liệt hơn nhiều so với các bài giảng về pháp quyền quốc tế.
Trong số các bạn của cha Huygens từng có nhà tư tưởng Pháp kiệt xuất René Descartes và tu viện trưởng trứ danh, Marin Mersenne, người mê say khoa học tự nhiên và trao đổi thư từ với nhiều bác học đương thời. Một lần Constantijn thấy thích thú các lập luận của con trai về sự rơi vật thể, bèn giới thiệu cho Mersenne, ông này rất hâm mộ trí tuệ chàng thanh niên và viết thư như sau: ''Cậu có thể trở thành Apollo hay Archimedes của thời đại chúng ta, hay đúng hơn là của thế hệ mai sau''. Thư từ trao đổi với người đàn ông uyên bác nhất'' theo cách gọi của Christiaan đã giúp ông hiểu biết khoa học châu Âu lúc bấy giờ.
Dù đã trở thành luật sư hội viên Đoàn luật sư Hà Lan, vào năm 1649, Huygens vẫn quyết hiến mình cho khoa học. Các công trình đầu tiên của ông là khảo luận ''Các định lý cầu phương hypecbon, elip, đường tròn và trọng tâm các hình của chúng” và phát kiến về đại lượng hình tròn (tính toán số
.
Chàng thanh niên chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của tư tưởng Descartes. Bản thân Descartes không hề biết chàng thanh niên Christiaan, nhưng đã từng viết khen ngợi về một trong các công trình toán học của Christiaan Huygens: ''Tôi tin rằng ông ấy là một bác học xuất chúng trong lĩnh vực này''. Năm 1650 khi Descartes chết, Christiaan làm thơ tưởng niệm ông. Lòng kính trọng Descartes, tuy vậy, không cản trở Huygens nhìn nhận những khiếm khuyết trong ''lý thuyết va chạm'' của Decartes và năm 1653 ông đưa ra lý thuyết đúng đắn của mình.
Năm 1655 nhờ một kính viễn vọng ông tự chế tạo, tốt nhất châu Âu thời ấy, Christiaan khám phá ra các vành sao Thổ và vệ tinh Tiền của nó, khiến tên tuổi Huygens lừng lẫy khắp thế giới (việc chế tạo lăng kính và các loại mẫu kính viễn vọng ngày càng hoàn hảo hơn được Huygens thực hiện suốt cả đời mình).
Cũng thời ấy ông nỗ lực cải tiến đồng hồ hàng hải (chronometer) bằng cách áp dụng nguyên lý đẳng thời của các dao động con lắc, do Galilei phát minh. Ông đã không thành công trong việc chế tạo cơ chế tin cậy trong điều kiện lắc lư của tàu thuyền. Nhưng trong quá trình làm việc tìm tòi chúng, ông thiết lập được các định luật dao động của con lắc vật lý; còn các giải pháp cải tiến do ông đưa ra sẽ được những người kế tục ông sử dụng.
Năm 1657 Huygens sáng chế chiếc đồng hồ con lắc đầu tiên theo cơ chế thả quả tạ. Mặc dù sức khỏe yếu Christiaan vẫn đi du ngoạn rất nhiều: Pháp, Anh, Đan Mạch. Các quan hệ của cha ông và cá tính quảng giao giúp cho Huygens dễ dàng khôi phục các mối tiếp xúc, bị gián đoạn sau cái chết của Mersenne, với các bác học kiệt xuất nhất nước Pháp: ông trực tiếp quen biết với Pascal và trao đổi thư từ với Fermat. Năm 1666 Huygens nhập đề nghị của Colbert, vị bộ trưởng thế lực nhất của triều đình Louis XIV trở thành viện sĩ Viện Hàn lâm Paris. Ở đây ông tiếp tục nghiên cứu Sao Thổ, giúp thiết kế đài thiên văn Paris, và cùng với Denis Papin thực hiện hàng loạt thí nghiệm về (hủy lực học và về ứng dụng động lực nổ.
Bài báo của Newton ''Lý thuyết mới về ánh sáng và màu sắc'' công bố tháng 3 năm 1672 thì ngay tháng 4 Christiaan đã viết cho một người bạn: ''Lý thuyết Newton tôi cho là rất sáng tạo, nhưng cần phải xem nó phù hợp hay không với tất cả các thực nghiệm''. Khía cạnh thực nghiệm trong công trình Newton làm ông rất hứng thú, nhưng cách giải thích sự tách ánh sáng trắng do Newton đưa ra thì Huygens nghi ngờ và bác bỏ: ''Hiện tượng nhuộm màu vẫn còn rất bí hiểm khó mà lý giải được... Sự phong phú màu sắc nhờ có một cơ chế vật lý nào đó...''. Sáu năm liền ông nghiên cứu bản chất ánh sáng và tạo ra lý thuyết riêng của mình, công bố năm 1690: ''Khảo luận về ánh sáng'', được xem như đóng góp lớn nhất của Huygens cho vật lý học, dù cho các giả thuyết tương tự cũng được đưa ra bởi người Italia Francesco Grimaldi và người Anh Robert Hooke.
Điều lạ lùng là nhà bác học Hà Lan này lại quan niệm một cách sai lầm sóng ánh sáng là sóng dọc, vậy mà ông vẫn biết lý giải rất minh bạch sự phản xạ một phần, sự khúc xạ và phản xạ trong toàn phần của ánh sáng. (Để giải thích các hiện tượng ấy thì Newton đã phải làm phức tạp hóa lý thuyết của mình lên rất nhiều).
Ở Pari Huygens tiến hành việc xây dựng nhà chiếu hình vũ trụ - một mô hình cơ khí của hệ Mặt Trời, trình diễn ý tưởng Copernicus. Ông hoàn thành công trình ấy ở Hà Lan. Năm 1681 bệnh tật buộc ông phải về nước và số phận đã không cho ông trở lại Pháp. Năm 1683 người bảo trợ Colbert của ông chết, người lãnh đạo mới của Viện hàn lâm Paris không ưa nhà bác học Hà Lan, còn trong nước nổi lên sự bài xích đối bởi những người theo đạo Tin Lành.
Năm 1689 ông đến thăm nước Anh lần cuối để làm quen với Newton. Huygens hâm mộ công trình ''Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên'' vừa xuất bản và vận động phong chức vụ lãnh đạo trường đại học (College) Hoàng gia ở Cambridge cho người đồng nghiệp thiên tài. Huygens mất ngày 8 tháng 6 năm 1695.
