MALUS

(Eitrftit de la Biographie uniternite, 1820.)

Malus (Étienne-Louis], auteur d*uné des plus importantes dé* couvertes de la physique, celle de la polarisation de la lumière, naquit à Paris, le 33 juin 1775. Élevé avec soin, dans sa famille même, il y reçut une éducation dans laquelle Tétude approfondie des lettres et celle des mathématiques ne se trouvaient point séparées. Par rheureux effet de cette éducation, qui n*avait laissé aucune de ses facultés oisives, Malus eut le bonheur de conserver toute sa vie le goût et Tintelligence de ces chefs-d'œuvre de l'antiquité, qui lui avaient fait sentir les premiers f)laisirs de Timagination ; et l'ardeur avec laquelle il les avait étudiés, retarda si peu ses progrès dans des études plus austères, qu'à dix-sept ans, en 1792, il fut en état d'être admis par examen à l'école du génie militaire. Ses dispositions, tout à fait extraordinaires pour les mathématiques, le firent bientdt remarquer ; et il allait être fait officier, lorsqu'un ordre du ministre Bouchotte le fit renvoyer comme suspect, probablement parce que son père avait possédé une charge de trésorier de France : tant il était facile alors de paraître assez important pour être proscrit. Cette interdiction lui fermant la carrière du génie, à laquelle il s'était préparé, et pou-

vant d*ailleurs compromettre sa famille, il se réfugia, comme bien d'autres, dans les rangs de l'armée, fut incorporé dans le quinzième bataillon de Paris, et employé pendant quelque temps, comme simple soldat, aux réparations du port de Dunkerque.

LUngénieur qui présidait à ces travaux, M. Lepère (son nom ne doit pas échapper à la reconnaissance des amis des sciences), le remarqua; et, lorsque, après la terreur de 4793, le gouvernement, sur les iilstdncës de Monge, fit chercher pat-tout des jeunes gens déjà instruits pour former TÉcole polytechnique, M. Lepère saisit cette occasion de tirer Malus du rang des soldats, et de renvoyer à Paris. Monge, qui Tavait déjà connu et jugé à TÉcole du génie, le mit aussitôt dans le petit nombre de ceux qu'il destinait à devenir les instructeurs des autres élèves, et qu*il se plut à instruire et à préparer lui-même, pendant trois mois, avec un zèle ihépluisable. Plusieurs âiitrès savants distihgiiës le secondaient dails cette tâche ; et Lagrange même daigna (jlielquefois la partager. Oue l'bn se flgtire vingt jeunes gens, assez instruite déjà poiir sentir ie prix d'âri enselgherrient pareil; entoiirêè de tous lès moyens de travail imaginables ; boiiiblês de soins, d'encourdgéménts ; tour à tbilr et cdritinuellettieht occupés de nlathématiqùes, de dessin, dé physique, de chimie ; n'ayant enfin à songer qîi'au développement de leur intelligence ; et celd, dans up temps où nulft autre dfccaslon de S'instruire n'existait plus : on concevra facilement tout ce qu'un t)areil concours de ci^constdhces dut exciter en eux d'élhdlation. La hlëthfe ardeur se coraihùniqua bientôt après à la nombreuse jeunesse qui lint comt)0ser l'École polytechhiqiië, et ^ul, ayant pu tertiliner en grande partie ses études littéraires àvatit la i'uiné des établissements d'inStructioh publique, se troûtà ainsi singulièrement bieh préparée pour recevoir les vérités dés sciences, tl est impossible que ceux qui ont assisté à ces premiers côutâ de l'École polytechhique, n'aient pas conservé un' profond souvenir de Vehthouèhimé qu'elle présentait; et surtout du spectacle consolant qd'of-

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frait cetie élite de là jeunesse, s'etnpfessânt de ressaisit* aveé avidltë les trésor^ de la civilisation et des sciences, qu'une andrchié stupidë avaii été sur le point d'àné^chtlt* dans leur patHé. Aussi n'est-ce pas pour eux que nous rappelons celle %po4ue ineffaçible de leurs jeunes années ; mais, dans l'état funeste d'agitation et de révolution qui mine soùrdemeiii la vieille Europe, il n'est pas inutile de redire par quels moyens oti peut rdllumef chez uti peilt)le le flambeau des lumières, lorsque l'anarchie l'a presque éteint.

De toué les élèves àdnlis en tnême temps que lui à TÉcolfe polytechilique; Mallis se montra le premier pôdr l'allpllcâtion; rintelligenée, et les cdiitiaissaîice^ abquises. t^endant les trois années qu'il y resta, il dévora, plutôt qu'il ne Idt, tous les ouvrages de mathématiques les plus dliliciles. tl commençai înémë à montrer ses tiroprés forcés par d'élégantes applications de l'analyse à des questions de géométrie; et, ce qui mérité d'être remarqué, le plus étendu de ces essais avait pour objet la détermitiation de la route que suivent les rayons lutninéux lorsqu'ils sont réfléchis ou réfractés par des surfaces de courbure quelconque. Ainsi, lèà propriétés de la lumière qui devaient rendre le nom de Malus à jamais célèbre dans les sciences, étaient dès lors l'objet favbri de ses secrètes pensées.

Eh observant les premiers pas des hommes qiii âe sont spécialement distingués par quelque grande découverte, on rebonnaf t assez généralehienl qu'ils semblent y avoir été appelés dé loin par leur génie, et avoir été contraints d'y penser toujours. Il n'y a rien au-dessds dé cette spécialité, si ce n'est l'extension dé la môme faculté au système entier d'une Sfiencë : c'est là ce qui îait les génies dd premier ordr-e, tels que furent, pour ne parler que des morts, les Newton, les Leibnitz, les Eùler, les b'Alembert, et les Lagrange. Quant à Malus, le temps de développer ces semences précieuses n'était pas ericore vend. L'abtivité infatigable de son esprit, et le peu de fortune que la révolution avait laissé

^ sa famille, le détournèrent de suivre les sciences comme une carrière ; et il rentra dans celle du génie, avec le rang d'ancien* neté que lui assignait sa première admission. Il fut aussitôt en* voyé h Tarmée de Sambre-et-Heuse, et se trouva au passage du Rbin, en 1797, ainsi qu'aux affaires d'Ukratz et d'Altenkirch. Cette même année fut marquée pour lui par un événement plus important que ces batailles. Il vit et aima la fille du chancelier de l'université de Giessen ; et il était sur le point de l'épouser, lorsqu'il fut obligé de partir pour l'expédition d'Egypte. U assista aux batailles de Chebris et des Pyramides, à l'affaire ^e Jabisk, au siège d'El-Ansch, et à celui de Jaffa. Après la prise de cette dernière ville, on le chargea d'en relever les fortifications, et d'y former des hôpitaux militaires. U y fut attaqué de la peste, et s'en guérit seul, sans le secours de l'art. A peine rétabli, on l'envoya fortifier Damiette. De là, il partit avec» l'armée pour marcher au-devant des Turcs, débarqués à Aboukir. Il assista à la bataille d'Héliopoïis, à l'affaire de Coraim, au siège du Caire. Enfin, à l'époque de la capitulation, il fut embarqué sur le parlementaire anglais le Castor^ et débarqua en France, le 26 octobre 1 801 . Épuisé de fatigues, avec une santé pour jamais perdue, il alla retrouver en Allemagne la personne qu'il avait aimée, et qui lui était restée fidèle : il l'épousa ; et, pendant les onze années que la vie de Malus put se soutenir, il regut d'elle des soins dont la continuité et la tendresse allèrent jusqu'à l'héroïsme. Elle ne put lui survivre, et mourut deux ans après lui, en 4814, de la même maladie dont il était mort.

Ce fut pendant ce temps trop court de tranquillité et de bonheur intérieur, que la passion de Malus pour les sciences, n'étant plus combattue par l'activité de sa vie, se développa tout entière. Chargé de constructions importantes, d'abord à Anvers, ensuite à Strasbourg, ces travaux, qui auraient paru pénibles S d'autres, n'étaient qu'un jeu pour lui ; de sorte qu'après avoir donné à ses devoirs tout le temps nécessaire pour les bien remplir, il lui res-

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tait encore un grand loisir pour ses occupations favorites. Ce fut alors qu'il acheva de rédiger ses essais d*optique analytique, qu'il avait commencés à l'École polytechnique, et dont l'élégance prouva, qu'au milieu des hasards de la guerre, il n'avait pas désappris à manier le calcul .

Bientôt une autre recherche d'optique, plus curieuse et plus neuve, le fit remarquer davantage. Lorsqu'un rayon de lumière, après avoir parcouru un corps transparent , arrive à la seconde surface de ce corps en se dirigeant vers elle pour repasser dans le milieu environnant, son émergence n'est pas toujours possible, du moins quand Faction de ce milieu sur la lumière 'est plus faible que celle du premier corps dans lequel se meut le rayon. Dans ce cas, si la direction du rayon, en s'approchant de la surface de sortie, est parallèle à cette surface, ou n'a sur elle qu'un certain degré d'obliquité, que la théorie de l'attraction indique, il est rappelé en dedans par les forces attractives du premier corps; de sorte qu'au lieu de continuer sa route en ligne droite, il se courbe et rentre dans l'intérieur de ce corps, en paraissant se réfléchir sur la surface d'émergence comme sur un miroir. Toutefois, la théorie montre que cette reflexion ne s'opère pas toujours à la surface d'émergence , mais qu'elle peut avoir lieu depuis une petite distance dans l'intérieur du premier corps, jusqu'à une petite distance au dehors ; de sorte que, quand ce dernier cas arrive, le rayon sort réellement du corps réflecteur pour y rentrer après, son retour étant déterminé par l'attraction de ce corps. La diversité de ces phénomènes ne peut pas être observée immédiatement, parce que l'espace dans lequel ils ont lieu, avant ou après la surface réfléchissante, est d'une petitesse excessive ; mais, malgré cette petitesse, les angles de réflexion qui en résultent, diffèrent entre eux de quantités considérables, de sorte qu'il serait aisé de mesurer leurs différences, et de les comparer avec la théorie, si l'on pouvait à volonté déterminer ta réflexion & se faire en deçà ou en delà de la surface d'émergence, de manière à sa-

voir toujours loq^ej 4^ pes cas a )ieu. p*est ^ quoi ^alus féussit pu appliquant à la surf^ ^'éfaergmçe, tantôt des corps transparents qui permettaient ce retour des rayons sofUs de fette surface, tantôt des cof ps opaques qui les arrêtaient. Il paryint ainsi à rendre distincts les deux modes de réflexion iatériei|re : il en piesura les eQ^ets divers, et pffrit , ()4n$ la mesqro de leuf différence, une nouvelle et frappante cqnQrofation de cette ingénieuse théprie de Newton, qui fait dépen4re la marche de la lumière, des attractions ^ petite distance exerpées sur les mol^pul^ lumineuses par lés particules des corps ; théorie ^qj\\ 1^ qqppordance parfaite avec les phénomènes s'est jusqu'ici soi^ten^e dans tout ce qui a pu en être soumis au calcul.

Les phénomènes de la lun^iëre, obje^ 4^ premières pensées de Malus, revenaient ainsi continuellement se présen^r à ses méditations. Bientôt un sujet de prix, proposé par |a classe des sciences de rinstitut, vint exciter et comme forcer Malus à s'en occuper d'une manière exclusive. On sait qpe lorsqu*up r&yonde lumière simple péqèlre obliquement un corps transparent quelconque, il ne continue pas sa route en ligne droite, mais il se plie et se brise & son entrée dans le porps. Ce phéuomène se désigne par 1q pon) 4e réfraction. ])f aintenant , lorsque le passage du rayon sq fait ainsi, de l'air ou du vide, dans up corps dont les parties sont 4ispo$ées indifféremment et sans ordre , comme celles des liquides, et des corps fondus, il donne naissance à ud faisceau réfracté uniquq; et son cl^angemeqt de direction, ou sa réfraction, est soumis à i^ne loi (rës-simpie qui a été assignée par Descaries, donl elle est uue des plus belles découvertes. Mais il n'en est plus ainsi lorsque le corps f*éfringent est composé de parties toutes d'une môme forme, arrangées d'une manière déUTpiinée et régulière daps toute sa masse, comme le sont les minéraux que la nature nous présente cristallisés. Alors, si la forme primitive des particules n'est ni un octaèdre régulier ni un cube, chaaue rayon lumineux simple qui pénètre le cristal , se divise

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en deqx rayops réfractés, ioû\ Tun suit la loi prdinaire d6 ré* (ractioi| assignée par Descartes, ^t est appelé par cette raisqp le rayon ordinaire ; et Taiifre, que Top qomme rayon extrqor^imire, suit une autre lo|, |)e^i|cpup plys coiQpos^e, qu§ Huygheqs avait détprmiaée pqur la clfaux parbonatée rhoinboj[<}a|^» vulgai* rement pommée spat^ d'Islande ; pt qui Ta été d^pq js généralement pour tous les autres cristaux. Eu outre , ces phépoméne^ offrent cçla de très-singulier» que le rayon qui a été réfracté prdinaireipent ou pxtraordinairemeut ps^r ^p cristal , ^ contracté, dans cet acte ipême, certaines modifications relatives à ses pans, modifications q^'il pipporte av^ lui » et qu'il mf^ntce lorsqp*pp lui fait traverser un second cristal de même ou de différente nature que )e premier : par jl y subit la réfraction ordinaire seule, ou re^traordina|rp , ou partiellement Tune pt Taptre , splop \fi sens dans )equel Qi\ lui présente les faces do cp secopd prista). Cette propriété avait été reconnue par Newton , dans les rayopa auxquels on fait successivement traverser deux ou plusieurs rhombojdps <^e spafh dlslap4e : mais, quelque remarquable qu'ellp fût en elle-même, elle était restée jusqu'alors comnje un fait isolé, dont rimporlance avait été peu septie.

Tel était Tétat de cette partie de roptiqpe-pb^sique, Iprsqp'en 4 808, la classe des sciences de l'Institut proposa, pour sujet c|Q prix, un nouvel examen des phénomènes de la double réfraction. Ualus, alors éloigné de Paris, ne pouvait rester indifférent à un concours qui semblait avoir été choisi exprès pour rattacher davantage à cette étude de la lumière dont il ayait été toujours si passionné. Il fit, pour résoudre la question proposée, un nombre immense d'expériences auxquelles il sut adapter des instruments dont l'exactitude avait jusqu'alors paru exclusivement réservée k Tastronomie. Il remporta le prix; mais ce qui était bien plus important que le prix môme, et ce que personne n'aurait espéré, parce que personne ne le soupçonnait, il découvrit que les rayons lumineux, en se réfléchissant sur les surfaces des corps transpa-

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rents, y prennent aussi, sous un certain angle, des propriétés relatives à leurs pans, et pareilles à celles que la double rëfractioa leur imprime. La découverte de cette propriété si remarquable, et dont on a développé depuis tant de conséquences, fut amenée sous ses yeux par hasard; mais ce fut un de ces hasards privilégiés qui sont réservés aux hommes de génie, parce qu'eux seuls ont l'inspiration qui les fait voir et saisir.

Continuellement occupé de la double réfraction, Halus, alors à Paris*, et demeurant dans la rue d'Enfer, regardait un soir, à travers un de ses prismes de cristal, le palais du Luxembourg, sur les fenêtres duquel les rayons du soleil couchant se réfléchissaient avec une grande vivacité. En tournant, sans y penser, son prisme entre ses doigts, comme il avait accoutumé de le faire sans cesse pour ses observations, il s'aperçut que, pendant les diverses phases de ce mouvement. Tune des deux images transmises éprouvait des variations dans son intensité ; ce qui ne serait certainement point arrivé s'il eût regardé ainsi une lumière directe, celle d'une bougie, par exemple. Frappé de cette propriété inattendue, il s'imagina d'abord que les couches d'air qui composent Falmosphère formaient comme une sorte de cristal par la régularité de ôette superposition, et que c'était Ik ce qui imprimait ces propriétés à la lumière. Mais le lendemain, en voyant de nouveau le même phénomène, il reconnut qu'il n'avait lieu complètement que sous une certaine inclinaison du rayon, par rapport aux surfaces réfléchissantes : c'était donc l'inclinaison du rayon sur la surface qui le produisait. Il calcula cette inclinaison, d*après la position où le soleil avait dû se trouver à l'heure où il avait fait sa découverte ; et il arriva ainsi k réaliser le môme phénomène avec toute sorte de lumière, et sur des substances diaphanes quelconques. Cette disposition de la lumière à subir une seule réfraction, quand elle traverse dans certains sens les corps qui exercent sur la lumière directe la réfraction double, constitue la propriété que Malus appela depuis « la polarisation de la lumière ; »

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et il la désigna de cette manière, parce que, étant commune à toutes les particules lumineuses qui composent un même rayon ainsi préparé, et étant relative aux pans de ce rayon, elle semblait indiquer une même modification imprimée à toutes ses particules, laquelle les rend également susceptibles de céder ou de résister k racUon de certaines forces que l'on fait agir sur elles. C'est ainsi que l'on concevrait une file d'aiguilles aimantées, toutes égales entre elles, placées à la suite les unes des autres dans le méridien magnétique à des distances assez grandes pour que leur action mutuelle fût insensible. Car ces aiguilles, maîtrisées par la force magnétique de la terre, se trouveraient toutes dans une même direction, qui serait celle du méridien magnétique ; et si l'on agis^ sait sur une quelconque d'entre elles, au moyen de quelque autre force, de manière à la détourner plus ou moins de la direction commune, toutes les. autres, soumises aussi successivement ou ensemble à des forces pareilles, éprouveraient d'égales déviations. D'après ce que nous avons vu du caractère de Malus, on conçoit s'il dut développer avec ardeur les conséquences et les analogies d'une découverte si remarquable : il les fit succéder les unes aux autres avec une rapidité dont la physique n'avait pas ofiërt d'exemple, depuis les premières découvertes des physiciens du dernier siècle sur les phénomènes, alors si nouveaux, de l'électricité. II trouva ainsi; presque dès les premiers moments, que l'on pouvait 6ter à un rayon la propriété de se réfléchir sur les surfaces diaphanes, en le polarisant dans un certain sens, par rapport à leur direction ; mais, qu'en changeant le sens de la polarisation, le rayon reprenait la propriété de se réfléchir. Il détermina le mode de polarisation que les rayons éprouvent dans les cristaux à un seul axe, soit que ces rayons vinssent du dehors et fussent réfractés par le cristal, soit que, après avoir été introduits dans sa substance, ils y éprouvassent des réflexions intérieures. Rapprochant la polarisation ainsi imprimée à la lumière par les cristaux, de celle que lui donnait la réflexion sur les surfaces po-