什麼是光的雙折射呢？在托馬斯·楊複興波動學說之前100年左右，也就是1669年丹麥哥本哈根大學教授巴塞林納斯發現，當一束光射到冰洲石上麵時，它的折射光不是通常見到的一束，而是有兩束。其中一束光遵循斯涅耳定律，它的行為和方向與一般的折射光相同；另一束則不處在入射光線與法線所確定的平麵裏，是一條特殊光束。
冰洲石是出產於冰島的一種透明晶體，也叫方解石。化學式是CaCO3。一次，巴塞林納斯拿著它去看紙上的字跡，見每個字都成為兩個部分重疊的宇，於是靜下心來仔仔細細地試驗，發現了這束特殊光束產生的像還會因為冰洲石的移動而改變。以及兩個光像與冰洲石的厚度有關等現象。光的雙折射現象為科學家認識光的本性提供了新的素材。當時，牛頓感到用“微粒說”來解釋雙折射現象並不難，隻要假定光是具有不同側麵（如矩形截麵）的粒子流，雙像表示對以不同取向進入媒質的光粒子的一種區分，就可以了。然而雙折射現象對波動理論來說卻是一個棘手的難題。惠更斯雖然重複了實驗，還試圖用球麵波和橢球麵波來解釋它，卻難以自圓其說。最後隻能作罷。他在自己的論文中介紹了雙折射現象，並說：“盡管迄今我還未能找出它的原因，我並不因此而打消敘述一下它的願望，使旁人有機會加以研究，看來除了我已經做出的設想之外，還必須提出進一步的假設。”
總之，雙折射現象成為發展波動說的桎梏，可以這麼說，在18世紀的整整100年裏，波動說偃旗息鼓、毫無進展與雙折射現象引起的困惑不無關係。
18世紀下半葉，隨著光的幹涉和衍射現象的發現，人們很自然地把光的這些行為與水波、聲波來類比，又重溫起波動說的優越性來，這使持“微粒說”的法蘭西科學院的領袖們十分惱火。他們以科學院的名義向學術界征求對光的雙折射現象的數學解釋，並允應以有獎競賽的形式公諸於世。希望這樣做可以把複興波動說的星星之火撲滅。此時有位叫馬呂斯的工程師見到科學院有獎征文，不免躍躍欲試。他買了幾塊冰洲石回家，邊試驗，邊計算。一天他算得頭暈腦脹，見窗外對麵是宏偉壯麗的盧森堡宮殿，明亮的玻璃窗上正映現出落日金色的圓輪。他便取過一塊冰洲石放在眼睛前，按理說隔著冰洲石應該見到兩個太陽的像，但這一次他隻見到一個太陽的像。這又是為什麼呢？他想弄清楚其中的奧秘。太陽很快地消失在地平線上，夜幕降臨了。馬呂斯借助於燭光繼續實驗，他用冰洲石觀察由水麵反射的燭光，發現在冰洲石裏可以看到燭光有兩個像。轉動石塊，較亮的像會變暗，較暗的像變亮。然而，當燭光入射水麵的角度大於36°時，其中一個像就會消失。馬呂斯想準是晶體的方向性使一部分光通過而不讓另一部分的光通過所引起的現象。再念頭一轉，這現象豈不是光的“微粒說”的有力佐證嗎？隻要假設光是一種橄欖形的，對於一扇豎門來說當然隻有豎立的粒子可以通過，橫臥的粒子被拒之門外了。馬呂斯想到這裏，欣喜不已，立即奮筆疾書把所見所想寫成論文呈送到科學院。然後靜候佳音。馬呂斯後來果然因此得了獎。
馬呂斯的新發現給了剛剛抬頭的波動說當頭一棒，無論是英國的托馬斯·楊還是他的法國盟友菲涅耳都不能很好地解釋這些現象。值得一提的是法國著名科學家阿拉果，幸虧他的熱情扶持和幫助，才使這兩位複興波動說的幹將沒有因此而喪失信心。阿拉果是一位帶有傳奇色彩的人物，年輕時他因間諜嫌疑曾被捕入獄。出獄後又當過皇家天文台台長。1830年法國發生革命後，他擁護共和被選為議員，後來還出任海軍大臣，他性格開朗，樂於助人，在電學和光學上都做出過重要貢獻。