Augustin-Jean Fresnel, (nato il 10 maggio 1788, Broglie, Francia – morto il 14 luglio 1827, Ville-d’Avray), fisico francese che fu pioniere nell’ottica e fece molto per stabilire la teoria delle onde della luce avanzata dal fisico inglese Thomas Young.
A partire dal 1804 Fresnel servì come ingegnere costruendo strade in vari dipartimenti della Francia. Iniziò le sue ricerche in ottica nel 1814. Perse temporaneamente il suo posto durante il periodo successivo al ritorno di Napoleone dall’Elba nel 1815. All’inizio del XIX secolo, la comunità scientifica sosteneva la teoria corpuscolare, o particellare, della luce di Isaac Newton. Tuttavia, nel 1802 Young dimostrò che un modello di interferenza è prodotto quando la luce proveniente da due fonti si sovrappone, cosa che potrebbe accadere solo se la luce fosse un’onda. Fresnel inizialmente non sapeva dell’esperimento di Young, ma i suoi esperimenti con vari dispositivi per produrre frange di interferenza e diffrazione lo convinsero che la teoria ondulatoria della luce era corretta. Come punto di partenza per la sua descrizione matematica della diffrazione, Fresnel usò il principio dello scienziato olandese Christiaan Huygens che ogni punto su un fronte d’onda può essere considerato una fonte secondaria di ondulazioni sferiche.
Fresnel presentò il suo lavoro sulla diffrazione come voce ad un concorso sull’argomento sponsorizzato dall’Accademia Francese delle Scienze nel 1819. Il comitato dei giudici includeva un certo numero di eminenti sostenitori del modello corpuscolare della luce di Newton, uno dei quali, il matematico Siméon-Denis Poisson, fece notare che il modello di Fresnel prevedeva un risultato apparentemente assurdo: se un raggio di luce parallelo cade su un piccolo ostacolo sferico, ci sarà un punto luminoso al centro dell’ombra circolare – un punto quasi altrettanto luminoso come se l’ostacolo non ci fosse affatto. Un esperimento fu successivamente eseguito dal fisico francese François Arago, e la macchia (successivamente chiamata macchia di Poisson) fu vista, dando ragione a Fresnel, che vinse la competizione.
Nonostante questo trionfo della teoria ondulatoria della luce, le proprietà della luce polarizzata potevano apparentemente essere spiegate solo dalla teoria corpuscolare, e a partire dal 1816 Fresnel e Arago studiarono le leggi dell’interferenza della luce polarizzata. Nel 1817 fu il primo ad ottenere luce polarizzata circolarmente. Questa scoperta lo portò alla conclusione che la luce non era un’onda longitudinale come precedentemente supposto, ma un’onda trasversale. (Young aveva raggiunto indipendentemente la stessa conclusione.)
Su raccomandazione di Arago, nel 1819 Fresnel si unì ad Arago in un comitato governativo per migliorare i fari francesi. Nel 1821 produsse il suo primo apparato utilizzando le proprietà rifrangenti del vetro, ora noto come sistema diottrico. Su un pannello di lenti circondò una lente centrale ad occhio di bue con una serie di anelli prismatici concentrici di vetro. Il pannello raccoglieva la luce emessa dalla lampada su un ampio angolo orizzontale e anche la luce che altrimenti sarebbe sfuggita al cielo o al mare, concentrandola in uno stretto raggio orizzontale a matita. Con un certo numero di pannelli di lenti che ruotano intorno alla lampada, Fresnel fu quindi in grado nel 1824 di produrre diversi fasci rotanti da una singola fonte di luce, un miglioramento rispetto allo specchio che produce un solo fascio. Per raccogliere più della luce sprecata verticalmente, aggiunse sopra e sotto la lente principale sezioni di prismi triangolari che rifrangevano e riflettevano la luce. Facendo questo, aumentò considerevolmente l’angolo di incidenza a cui i raggi che splendevano in alto e in basso potevano essere raccolti e fatti emergere orizzontalmente. Così emerse il sistema catadiottrico completo di Fresnel.
Anche se il suo lavoro in ottica ricevette uno scarso riconoscimento pubblico durante la sua vita, Fresnel sosteneva che nemmeno il plauso di illustri colleghi poteva essere paragonato al piacere di scoprire una verità teorica o confermare un calcolo sperimentalmente.