但是，惠更斯又发现，这两道光束与原本光束的性质大不相同，将其中任何一道光束照射于第二块冰洲石，则折射出来的两道光束，其辐照度会因为绕着光束轴旋转冰洲石而改变，有时候甚至只会剩成一道光束。惠更斯猜想光波是纵波，他想出的简单波动理论不能对这现象给出解释。艾萨克·牛顿猜测，双折射现象意味着组成光束的粒子具有侧面（垂直于移动方向）性质。1808年，法兰西学术院提议，1810年物理奖比赛的题目为「对于双折射给出数学理论，并且做实验证实」。艾蒂安-路易·马吕斯决定参与竞争。他做实验观察，日光照射于卢森堡宫的玻璃窗，