1845，Michael Faraday (England). Described the rotation of the plane of polarized light that is passed through glass in a magnetic field (the Faraday effect)

当奥斯卡发现通电导线周围的磁针发生偏转后，法拉第意识到，固定磁铁时，通电导线会在磁场中运动，因此设计了第一个电动机.

到1845年时，通过菲涅耳、马吕斯等人的工作，通过恰当的引导（oriente），不同物质可以改变光的极化方向，使得极化的光成为研究不同透明物质的特性的强有力工具.

法拉第有一种信念，坚信自然界中各种不同形式的力之间是相互联系的，可以相互转换，在法拉第之前，通过计算和实验，罗迈在1676年通过木星卫星周期变化推测出光的速度，威廉•沃森的实验证实电在导线中的传播速度是瞬时的，放电发光、闪电等现象都暗示电与光之间的关系，由其是对于像法拉第这样相信自然界不同形式的力之间具有相互联系的人来说，光携带能量使物体运动.其次，法拉第不像他同时代的人，认为电是一种流体，他认为电是一种振动或力在导体中由于tensions而传播.he was not convinced that electricity was a material fluid that flowed through wires like water through a pipe. Instead, he thought of it as a vibration or force that was somehow transmitted as the result of tensions created in the conductor. One of his first experiments after his discovery of electromagnetic rotation was to pass a ray of polarized light through a solution in which electrochemical decomposition was taking place in order to detect the intermolecular strains that he thought must be produced by the passage of an electric current. During the 1820s he kept coming back to this idea, but always without result.他花了很多精力来寻找电力对极化光的影响，起初是通过分解电解水开始的，但是实验方法不够敏感，直到30年后才由John Kerr测量出来.其后法拉第又寻找磁力对通过不同物质的极化光的影响.经过几次不成功的实验后，他突然测试了一小片含有微量lead的有点重heavy的玻璃，这块玻璃是他之前制作玻璃时制作的.极化光的极化方向发生了偏转，偏转角度与力的大小乘正比.之后他在其他几种固体、液体和气体中加入stronger electromagnets后，也产生了类似的效果.1845年，法拉第希望寻找实验证据，证明自然界中的所有力都有相互联系.通过仔细的实验检查线性极化的光线通过透明的绝缘体，且绝缘体置于与光线同方向的磁场中时，发现光的极化平面发生了旋转.

Argand lamp是当时标准的油灯，光线以Brewster’angle通过玻璃表面反射后成为一束垂直的polarized light.

这种灯发出的光是没有极化的光，这个光以布鲁斯特角（以这个角度入射时，垂直极化的光完全入射到玻璃内）在玻璃表面反射，反射出来的光是完全水平极化了的.

极化光通过处于磁场中的物质样品，再进入Nicol目镜，这个目镜是基于Nicol棱镜制作的，只允许通过一种极化光.

当目镜与极化光的极化方向平行时，可以看到光的最大亮度，当与光的极化方向垂直时，看到的光的亮度最小.

在法拉第的科研工作的最初阶段，他相信可以统一自然界的各种力，即各种自然界的力之间可以相互转化.

在1846年法拉第基于自己的这种看法向公众做了一些推测.有一个演讲者本来计划在星期五的傍晚在皇家科学院做演说，结果在最后阶段十分慌张地跑出去了，留下法拉第和满堂的听众，就在此时，法拉第呈现了关于光的振动的看法.特别之处原子及其力场，他建议，这些原子的电力线和磁力线实际上是光传播的媒介.很多年后，麦克斯韦基于这个推断建立了电磁场理论.

1845年，当法拉第返回来开启研究时，再一次要处理阻碍他很多年的问题，也就是他假设的电紧张状态.他依然相信电紧张状态（electrotonic state）一定存在，只是还没有探测的方法.用电力线通过物质的方法，他再次努力寻找物质内部分子间相互拉伸作用的信号，但是又一次失败了.此时有一个苏格兰年轻人威廉姆 汤姆森（后来的开尔文爵士）写信给法拉第，说到，他已经研究过法法拉第关于电和磁的论文，并且也深信分子间的某种应力关系必定存在.

汤姆森建议用磁力线代替电力线，因为磁力可以比电场力产生更强的作用.法拉第采纳了建议，将一束平面偏振光通过他在1820年代制造的一块具有高折射率的光学玻璃，然后打开一个电磁铁使磁力线与光线平行.这一次法拉第成功了.光的极化平面发生了转动，这暗示玻璃内的分子间有应力.但是法拉第再次注意到一个没有预料到的结果，当他将光的方向转变180°时，光的极化平面的转动方向没有变.法拉第正确地解释了这个事实，那就是应力不是来自玻璃的分子之间而是磁力线.光的极化平面的转动方向只取决于磁力线的极化，玻璃只起到探测这个效应的作用.

1850年基尔霍夫离开柏林前往布雷斯劳大学当一名extraordinary professor，在布雷斯劳时，他认识了于1851-52年来布雷斯劳度过学术年（academic year）的本生，他们之后成为牢固和永久的朋友.1854年，本生在海德堡工作，他鼓励并支持基尔霍夫过来.基尔霍夫答应了担任物理教授的工作并且在海德堡与本生开始了一段成果丰富的合作.本生设计了一种zinc-carbon电池验证法拉第关于化学与电的发现.1833年．法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气.

1849年，foucault检查碳弧灯的光谱时，注意到了一条与太阳光谱夫琅禾费线的D线相似的线.他想要比较一下这两种光谱，所以决定让两种光谱重叠在一起看看.他使太阳光线通过碳弧灯，然后使两种重合的光线透过一块三棱镜，发现两条线确实在同一位置，这样做使得太阳光谱中的D线增强了strengthened.移开太阳光后，碳弧灯光谱中又显示出一条明亮的D线.基尔霍夫并不知道foucault的实验.

据说基尔霍夫有能力使他的学生睡大觉而不是使他们有兴趣.但是他的学生包括赫兹和普朗克.

基尔霍夫已经通过发展欧姆定律和指出电信号在导体中以光速传播而奠定了自己的名声，且已经开始尝试揭开太阳光谱之谜.

本生埋头在他的实验室里进行着一项有趣的实验，他把含有钠、钾、锂、锶，钡等不同元素的物质放在火焰上燃烧，火焰立即产生了各种不同的颜色.本生心里十分高兴，他想，也许从此以后他可以根据火焰的颜色来判别不同的元素了.可是，当他把几种元素按不同比例混合再放在火焰上烧时，含较多元素的颜色十分醒目，含较少元素的颜色却不见了.看来光凭颜色还无法作为判别的依据.

本生与基尔霍夫经常在一起散步，讨论科学问题.有一天，本生把他在火焰实验中所遇到的困难讲给基尔霍夫听.这位物理学家对夫琅禾费关于太阳光谱的实验了解得很清楚，甚至在他的实验室里还保存有夫琅禾费亲手磨制的石英三棱镜.基尔霍夫听了本生的问题，想起了夫琅禾费的实验，于是他向本生提出了一个很好的建议，不要观察燃烧物的火焰颜色，而应该观察它的光谱.他们俩越谈越兴奋，最后决定合作来进行一项实验.

基尔霍夫在他的实验室中用狭缝、小望远镜和那个由夫琅禾费磨成的石英三棱镜装配成一台分光镜，并把它带到了本生的实验室.本生把含有钠、钾、锂、锶，钡等不同元素的物质放在本生灯上燃烧，基尔霍夫则用分光镜对准火焰观测其光谱.他们发现，不同物质燃烧时，产生各不相同的明线光谱，比如钠产生两条明亮的黄色谱线.这些谱线称为发射线，因为他们看起来像是元素发出的光线.接着，他们又把几种物质的混合物放在火焰上燃烧，他们发现，这些不同物质的光谱线依然在光谱中同时呈现，彼此并不互相影响.于是，根据不同元素的光谱特征，仍能判别出混合物中有那些物质，这种情况就像许多人合影在同一张照片上，每个人是谁依然可以分得一清二楚一样.就这样，基尔霍夫和本生找到了一种根据光谱来判别化学元素的方法——光谱分析法.

当他们用同样的方法分析太阳光谱时，在不同颜色区看到一些黑线，这些线被称为吸收线，因为颜色好像从这些狭小的线（bands）上去除了一样.他们对太阳光谱中黄色区域中的两条D线感兴趣.它们与钠盐在本生灯上燃烧后发出的光线的光谱中的两条明亮的黄色线一致.基尔霍夫注意到，当阳光通过钠的火焰时，重叠的光谱中，夫琅禾费线会更黑became darker.经过一夜的思考后，基尔霍夫认为，黑线是被原子吸收了的.太阳内部发出的光线被太阳大气中的钠吸收了.