Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Η περίοδος από την άνοδο του Βοναπάρτη, το 1799, μέχρι την τελική πτώση του, το 1815, θεωρείται μία από τις πιο ένδοξες στην ιστορία της γαλλικής επιστήμης. Είναι η περίοδος που η Γαλλία θα καθοδηγήσει ολόκληρη την Ευρώπη στα Μαθηματικά και στις Επιστήμες. Σειρά ολόκληρη μαθηματικών, φυσικών και χημικών όπως ο Laplace, o Berthollet, o Biot, o Poisson, o Gay-Lussac και ο Malus θα αναδειχθούν και θα πραγματοποιηθούν αξιοσημείωτα επιτεύγματα ανάμεσα στα οποία ίσως το σημαντικότερο είναι η ανακάλυψη του φαινομένου πόλωση και η έρευνα πάνω σε αυτό. « Κάτω από τον Ναπολέοντα οι θρίαμβοι της Γαλλίας ήταν εξίσου μεγάλοι τόσο στην επιστήμη όσο και στα όπλα» θα γράψει αργότερα – το 1830 – ο Άγγλος Charles Babbage.

O Etienne-Louis Malus – Ετιέν Λουί Μαλύς - γεννήθηκε στο Παρίσι το 1775 , την ίδια δηλαδή χρονιά με τον André Marie AMPÈRE . Ήταν ένα χρόνο μικρότερος από τον Jean Baptiste BIOT και ένα χρόνο μεγαλύτερος από τον Amedeo AVOGADRO . Είναι ένας από τους αρκετούς Παριζιάνους ερευνητές που έλαμψαν εκείνη την εποχή.

Πήρε μέρος στην εκστρατεία στην Αίγυπτο - γι αυτό και στην πιο γνωστή προσωπογραφία του εμφανίζεται με τη στολή αξιωματικού - , στα χρόνια που ακολούθησαν έγινε καθηγητής στην Πολυτεχνική Σχολή- 'École Polytechnique, και στα 35 του έγινε μέλος της Ακαδημίας Επιστημών .

Το ερευνητικό του ενδιαφέρον στράφηκε στην οπτική και ειδικά στο φαινόμενο «διπλή διάθλαση του φωτός» . Την εποχή εκείνη, η διπλή διάθλαση ήταν για τους ερευνητές φαινόμενο αινιγματικό μολονότι είχε ανακαλυφθεί ενάμιση περίπου αιώνα πριν. Ο Malus μέσα από έρευνες του στη διπλή διάθλαση οδηγήθηκε στην ανακάλυψη ενός νέου άγνωστου φαινομένου στο οποίο έδωσε το όνομα POLARISATION .

Σε γλώσσα ελληνική το αποδώσαμε ΠΟΛΩΣΗ.

Κατά τη διάδοση ενός κύματος, εάν οι ταλαντώσεις γίνονται σε ένα μόνο επίπεδο το κύμα χαρακτηρίζεται
γραμμικά ΠΟΛΩΜΕΝΟ.

Πολωμένο κύμα στη διεύθυνση z.

To φως, ως ηλεκτρομαγνητικό κύμα σε κάποια χρονική στιγμή, θεωρείται ΠΟΛΩΜΕΝΟ εφόσον – κατά τη στιγμή εκείνη – τα διανύσματα Ε, της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου, βρίσκονται όλα στο ίδιο επίπεδο. Εξυπακούεται ότι κατά τη στιγμή εκείνη τα διανύσματα Β, του μαγνητικού πεδίου, βρίσκονται όλα σε ένα επίπεδο κάθετο στο προηγούμενο . Διεύθυνση της πόλωσης θεωρείται εξ ορισμού η διεύθυνση του διανύσματος Ε του ηλεκτρικού πεδίου.

ΠΟΛΩΣΗ ενός εγκάρσιου κύματος είτε μηχανικού είτε ηλεκτρομαγνητικού είναι το ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ κατά το οποίο ένα μη πολωμένο κύμα μετατρέπεται σε πολωμένο.

Στην πράξη, πόλωση του φωτός μπορεί να γίνει με πολωτικά φίλτρα όπως το Polaroid.

Κάθε πολωτής « διαθέτει » έναν συγκεκριμένο χαρακτηριστικό άξονα.

Όταν το φως πέφτει στον πολωτή, «εκείνος» επιτρέπει να περάσουν ΜΟΝΟ οι συνιστώσες του Ε οι παράλληλες

προς τον χαρακτηριστικό ΑΞΟΝΑ και ψαλλιδίζει τις υπόλοιπες, οπότε και το μη πολωμένο φως πολώνεται γραμμικά

Εάν το γραμμικά πολωμένο αυτό φως προσπέσει στη συνέχεια σε ένα δεύτερο ηθμό - τον λεγόμενο, λόγω της λειτουργίας του ΑΝΑΛΥΤΗ – που και εκείνο διαθέτει χαρακτηριστικό άξονα β και επιτρέπει να περάσουν μόνο οι συνιστώσες οι παράλληλες προς αυτόν, το « τι θα συμβεί εξαρτάται από τη σχετική διάταξη των αξόνων α και β.

Εάν οι δύο άξονες είναι παράλληλοι το πολωμένο φως θα περάσει με όλη του την ένταση. Εάν οι δύο άξονες α και β είναι (ασύμβατα ) κάθετοι ο αναλύτης θα ψαλλιδίσει όλες τις συνιστώσες και δεν θα αφήσει να περάσει καθόλου φως .

Εάν οι δύο άξονες α και β δεν είναι ούτε παράλληλοι ούτε κάθετοι μεταξύ τους το « τι θα συμβεί » εξαρτάται από τη γωνία μεταξύ τους γωνία φ. Εάν λοιπόν στρέφουμε τον αναλύτη έτσι ώστε η γωνία φ να μεταβάλλεται, θα διαφοροποιείται και η ένταση του φωτός που θα περνάει ΚΑΙ από τα δύο φίλτρα

Το έτος 1809, ο Etien Louis Malus ανακάλυψε πειραματικά ότι

η ένταση της διερχόμενης και από τα δύο φίλτρα δέσμης καθορίζεται από τη γωνία φ των δύο αξόνων, σύμφωνα με τη σχέση Ι = Ι_max συν²φ ,

όπου I_max η ένταση του διερχόμενου φωτός όταν φ = 0 .

Η σχέση αυτή περιγράφει τον λεγόμενο νόμο του Malus

Ο Malus είχε διαπιστώσει ότι ΠΟΛΩΣΗ μπορεί να λάβει χώρα και κατά την ΑΝΑΚΛΑΣΗ φωτός, το οποίο προηγουμένως – ως μη πολωμένο - έχει προσπέσει υπό συγκεκριμένη ΓΩΝΙΑ σε διαφανές μέσο. Αναζήτησε μάλιστα τη σχέση ανάμεσα στην γωνία που πρέπει να γίνει η πρόσπτωση ώστε να συμβεί πόλωση και στον δείκτη διάθλασης του διαφανούς μέσου. Το 1810, κατέληξε στη σωστή σχέση κάνοντας μετρήσεις με επιφάνεια νερού, ΑΛΛΑ δεν κατάφερε να την επιβεβαιώσει κατά την πρόσπτωση φωτός σε γυαλί. Οι ιστορικοί της επιστήμης ερμηνεύουν την αδυναμία του με το γεγονός ότι διέθετε υλικό από γυαλί πολύ χαμηλής ποιότητας το οποίο παρουσιάζει διαφορετικό δείκτη διάθλασης στο εσωτερικό από ότι στην επιφάνεια . Έφυγε από τη ζωή δύο χρόνια αργότερα, το 1812, στα 37 του χρόνια. Το 1815 ο Άγγλος David Brewster, διαθέτοντας αγγλικό γυαλί πολύ καλύτερης ποιότητας, οδηγήθηκε σε αυτό που λέμε σήμερα Νόμο του Brewster για το φαινόμενο «πόλωση με ανάκλαση».

Και ο Νόμος διακηρύσσει ότι η γωνία πρόσπτωσης για την οποία λαμβάνει χώρα πόλωση του ανακλώμενου φωτός είναι η γωνία με εφαπτομένη ίση με τον δείκτη διάθλασης. εφφ = η .

.