Étienne-Louis Malus

Étienne-Louis Malus (francés: [e.tjɛn.lwi ma.lys]; 23 de julio de 1775 - 23 de febrero de 1812) fue un oficial, ingeniero, físico y matemático francés.

Malus nació en París, Francia. Participó en la expedición de Napoleón a Egipto (1798 a 1801) y fue miembro de la sección de matemáticas del Institut d'Égypte. Malus se convirtió en miembro de la Académie des Sciences en 1810. En 1810, la Royal Society of London le otorgó la Medalla Rumford.

Su trabajo matemático se centró casi por completo en el estudio de la luz. Estudió sistemas geométricos llamados sistemas de rayos, estrechamente relacionados con la geometría lineal de Julius Plücker. Realizó experimentos para verificar las teorías de la luz de Christiaan Huygens y reescribió la teoría en forma analítica. Su descubrimiento de la polarización de la luz por reflexión se publicó en 1809 y su teoría de la doble refracción de la luz en los cristales, en 1810.

Malus intentó identificar la relación entre el ángulo polarizador de reflexión que había descubierto y el índice de refracción del material reflectante. Si bien dedujo la relación correcta para el agua, no pudo hacerlo para los vasos debido a la baja calidad de los materiales disponibles (el índice de refracción de la mayoría de los vasos disponibles en ese momento variaba entre la superficie y el interior del vaso). No fue hasta 1815 que Sir David Brewster pudo experimentar con vidrios de mayor calidad y formular correctamente lo que se conoce como ley de Brewster. Esta ley fue posteriormente explicada teóricamente por Augustin Fresnel, como un caso especial de sus ecuaciones de Fresnel.

Malus es probablemente mejor recordado por la ley de Malus, que proporciona la intensidad resultante cuando se coloca un polarizador en la trayectoria de un haz incidente. Seguidor de Laplace, tanto su declaración de la ley de Malus como sus trabajos anteriores sobre polarización y birrefringencia se formularon utilizando la teoría corpuscular de la luz.

Su nombre es uno de los 72 nombres inscritos en la torre Eiffel.

Descubrimiento de la polarización

En 1810, Malus, mientras trabajaba en la teoría de la doble refracción, examinó casualmente a través de un prisma de cuarzo de doble refracción la luz del sol reflejada en las ventanas del palacio de Luxemburgo. Se sorprendió al descubrir que los dos rayos desaparecían alternativamente a medida que el prisma giraba en ángulos rectos sucesivos, en otras palabras, que la luz reflejada había adquirido propiedades exactamente correspondientes a las de los rayos transmitidos a través del espato de Islandia.

Llamó a este fenómeno polarización y pensó que no podía explicarse mediante la teoría ondulatoria de la luz. En cambio, lo explicó afirmando que los corpúsculos de luz tienen polaridad (como los polos magnéticos).

Obras seleccionadas

• Mémoire sur la mesure du pouvoir réfringent des corps opaques. in Nouveau bulletin des sciences de la Société philomathique de Paris, 1 (1807), 77–81
• Mémoire sur de nouveaux phénomènes d’optique. ibid., 2 (1811), 291–295
• Traité d’optique. in Mémoires présentés à l’Institut des sciences par divers savants, 2 (1811), 214–302
• Théorie de la double réfraction de la lumière dans les substances cristallinesibíd., 303 a 508

Trabajo

Malus analizó matemáticamente las propiedades de un sistema de rayos de luz continuos en tres dimensiones. Encontró la ecuación de las superficies cáusticas y el teorema de Malus: los rayos de luz que se emiten desde una fuente puntual, después de lo cual se han reflejado en una superficie, son todos normales a una superficie común, pero después de la segunda refracción ya no tienen esta propiedad. Si la superficie perpendicular se identifica con un frente de onda, es obvio que este resultado es falso, lo que Malus no se dio cuenta porque se adhirió a la teoría de emisión de luz de Newton, y el teorema de Malus no se demostró hasta 1824 por W. R. Hamilton.