托馬斯·楊證明肥皂泡上的顏色是波相互干涉的結果，從而支持了惠更斯的波理論。然而，這個假設還有一些困難，這是麥克斯韋在15 歲時便看到的。坎培爾這樣記錄著：
在 1847 年的春天…他的叔叔，約翰·柯（JohnCay） 先生，…帶著詹姆斯和我…去看望尼可（ Nicol ） ， 戴 維 · 布魯斯特（ David Brewster）先生的朋友，他是偏振棱鏡的發明人。即使在此之前，詹姆斯通過冰洲石已經被“偏振光”吸引了，…但是這次訪問又為他對這種現象的興趣增添了新的重要的動力，以及由此而產生的思考。
冰洲石是一種純凈的晶體形式的方解石，是雙折射性的。在一個極化方向有一個折射率，在與之相正交的另一個極化方向上有另一個折射率。如果在紙上畫一條線，將水晶放在紙上，你可以看見兩條線。二個未經極化的光束射到晶體上，這個光會被分成“常規光束”和“非常規光束”。尼可找到一種方法可以將兩塊冰洲石相粘合來將兩種光線分開。
尼可對年輕的麥克斯韋印象極其深刻，他給了麥克斯韋兩套偏振棱鏡。回到家后，麥克斯韋把玻璃迅速熔化，然后將其倒入模具中。他隨后將玻璃迅速冷卻，這樣在玻璃中便存在著很大的應力。他將一塊偏振棱鏡放在玻璃的后面（“偏振儀”），第二塊棱鏡放在玻璃的前面（“分析儀”）。他制作了一個顯畫器，并且親手做出了玻璃應力模式的水彩畫，見圖4。然后，他解出了斯托克斯（Stoke's）方程，并且將測量和計算結果發表在文章中。
圖4 作為一個少年，麥克斯韋使用偏振光探索了在未經過退火的玻璃中的應力。因為光被極化了，因此它必須是橫波，這是光的波理論所面臨的主要困難。
有兩個原因使得這件事情變得意義重大。首先，麥克斯韋實際上在進行場的工作。應力和張力純粹屬于力學，完全屬于物理場；沒有什么抽象的意義，但他們都是場；（一個場是在空間內定義的一個矢量）。
第二個具有明顯意義的是這個實驗所展示的與光的波理論相關的關鍵問題。聲音是一個縱波。空氣在發射機到接收機這條線上來回振動。因此，它無法被極化。另一方面，不存在在媒介中（空氣）傳播所存在的剪切強度的問題。
如果波被極化了，它必須從一邊-向-另一邊進行橫向振動。它能夠上下振動（垂直極化）或一邊-向-另一邊振動（水平極化）。一個小提琴的弦（圖2）產生一個橫向駐波。一個波必須有一個讓它可以在其內進行振動的媒介（記住，這是在19 世紀），這幾種未被探測到的媒介被稱為以太。以太的剪切強度必須為零。例如，星光在這個以太中通過振動向我們走來。而地球在它的軌道上沒有阻力地穿過同樣的空間。
問題是，你如何可以在一個沒有剪切強度的媒介中得到一個橫向起伏的波？光的波理論畢竟還不是完美無缺的。
麥克·法拉第（Michael Faraday）（圖5）隨后進入了人們的視野中。就在麥克斯韋出生后幾個月，法拉第正在進行著磁感應實驗。這似乎是在做非常合理的事。給出一個線圈，電便會產生磁。因此，根據對稱性的本質，為什么磁不能產生電呢？以前曾多次試圖進行實驗，但全都失敗了。磁不能產生電，法拉第經歷了相同的失敗。
等等！那是什么？法拉第注意到當他打開實驗用的開關時，他的儀表出現了輕微的晃動。合上開關。又一個輕微的晃動。他得到了。竅門是須將磁鐵接通和關閉時才能得到它。磁的感應需要一個變化的電流。隨后出現了發電機。注意我還沒有提到磁場；這個概念在那個時候還不存在。
法拉第來自于一個貧窮的，地位卑下的家庭，沒有受過大學教育，并且也沒有什么數學技能。然而，他具有超凡的直覺。他觀察到了沿著磁鐵“力量線”的磁以太的漲落而產生的感應（與光以太不同）。他將磁以太的狀態稱為“電緊張狀態”。存在兩個問題：法拉第沒有數學技能來發展他的思想，并且“遠距離的作用” 概念在那個時候已經牢固地樹立起來并且得到了確認。
由普利斯特里（Priestly）首先提出，隨后是卡文迪什（Cavendish），庫倫（Coulomb）使用扭力平衡將遠程作用進行了量化。按照這個理論，兩個電荷之間的作用力與它們之間距離的平方成反比。對于磁力也同樣適用。確實，當事情發生變化或移動時，便出現了困難，但已經做了一些嘗試來解釋說明，那么為什么要拋棄別人已經做了的工作，而要使用法拉第復雜的，想象出的力量線呢？
更重要的是，由于在重力作用物體之間缺乏力學連接，從而使得牛頓對此不是很滿意，但牛頓還是用它的萬有引力理論解釋了遠距離作用力的正確性。將這些現象納入牛頓理論框架中是很重要的，因為，那時牛頓是物理界的上帝。如果你在物理方面的工作不能推回到f =ma 及牛頓，你不用奢望別人會認真地對待你。
當麥克斯韋20 多歲，還是劍橋大學的學生時，他便開始進行法拉第的力量線的工作。當他得到了Aberdeen 的教授職位而離開劍橋時，他的工作便中斷了，在這期間，麥克斯韋進行了土星環的構成方面的研究[4][見圖3（b）]。通過他發表的文章，麥克斯韋樹立了其具有一流數學能力的聲望。
麥克斯韋在隨后的幾年時間里進行了法拉第力量線的工作（這只是他所做的許多事情中的一件，包括色彩的感知和熱力學），他在1865 年發表的動態電磁理論中對其研究工作的積累做了總結。這個震撼世界理論的發表，恐怕是整個世紀中最重要的事件，它受到了許多贊美…一個偉大的吶喊！后來發生了更多的事。
要知道麥克斯韋的理論是如何開發的，我們研究一下他所發表的描述工作進展的三篇文章。第一篇是“關于法拉第力量線”[5]，發表于1865 年，當時他是24 歲，就在他離開劍橋去Aberdeen 之前：
此時還不能使用任何電理論，除非它不僅可以反映靜態的電與電流之間的關系，同樣可以顯示出兩種狀態的電的吸引和感應效應。這種理論必須能準確地滿足這些定理， 即所知曉的數學形式，還必須提供一種方法來計算當這些公式不再適用時的極限情況。因此，為了滿足這些科學要求，學生必須使自己熟悉大部分最錯綜復雜的數學，僅僅將它們記在腦中而不去應用是會阻礙自身的進一步發展的。
圖 5 麥克·法拉第（Michael Farady ）發現了磁感應，并且提出了力量線，從而產生了麥克斯韋的電磁理論。