Augustin-Jean Fresnel, (s. 10. toukokuuta 1788 Broglie, Ranska – kuollut 14. heinäkuuta 1827 Ville-d’Avray), ranskalainen fyysikko, joka teki uraauurtavaa työtä optiikan alalla ja edisti suuresti englantilaisen fyysikon Thomas Youngin kehittämän valon aaltoteorian perustamista.
Alkaen vuodesta 1804 Fresnel toimi insinöörinä rakentaen teitä Ranskan eri departementeissa. Hän aloitti optiikan tutkimuksensa vuonna 1814. Hän menetti virkansa väliaikaisesti Napoleonin Elbasta paluun jälkeisenä aikana vuonna 1815. 1800-luvun alussa tiedeyhteisö kannatti Isaac Newtonin korpuskulaari- eli hiukkasteoriaa valosta. Vuonna 1802 Young kuitenkin osoitti, että interferenssikuvio syntyy, kun kahdesta lähteestä tuleva valo osuu päällekkäin, mikä voi tapahtua vain, jos valo on aalto. Fresnel ei aluksi tiennyt Youngin kokeesta, mutta hänen kokeilunsa erilaisilla interferenssihapsuja ja diffraktiota tuottavilla laitteilla saivat hänet vakuuttuneeksi siitä, että valon aaltoteoria oli oikea. Lähtökohtana diffraktiota koskevalle matemaattiselle kuvaukselleen Fresnel käytti hollantilaisen tiedemiehen Christiaan Huygensin periaatetta, jonka mukaan jokaista aaltorintaman pistettä voidaan pitää pallomaisten aaltosäteiden toissijaisena lähteenä.
Fresnel esitti diffraktiota käsittelevän työnsä Ranskan tiedeakatemian vuonna 1819 sponsoroiman aihetta koskeneen kilpailun kilpailuun. Tuomaristokomiteaan kuului useita tunnettuja Newtonin valon korpuskulaarisen mallin puolestapuhujia, joista yksi, matemaatikko Siméon-Denis Poisson, huomautti, että Fresnelin malli ennusti näennäisen absurdilta vaikuttavan tuloksen: jos yhdensuuntainen valonsäde osuu pieneen pallonmuotoiseen esteeseen, ympyränmuotoisen varjon keskipisteessä on kirkas piste – piste, joka on melkein yhtä kirkas kuin jos estettä ei olisi ollenkaan. Ranskalainen fyysikko François Arago suoritti sittemmin kokeen, ja piste (jota sittemmin kutsuttiin Poissonin pisteeksi) nähtiin, mikä oikeutti Fresnelin, joka voitti kilpailun.
Tästä valon aaltoteorian voitosta huolimatta polarisoidun valon ominaisuudet voitiin näennäisesti selittää vain korpuskulaarisen teorian avulla, ja vuodesta 1816 alkaen Fresnel ja Arago tutkivat polarisoidun valon interferenssin lakeja. Vuonna 1817 hän sai ensimmäisenä aikaan ympyräpolarisoituneen valon. Tämä löytö johti hänet siihen johtopäätökseen, että valo ei ollut pitkittäisaalto, kuten aiemmin oletettiin, vaan poikittaisaalto. (Young oli itsenäisesti päätynyt samaan johtopäätökseen.)
Aragon suosituksesta Fresnel liittyi vuonna 1819 Aragon kanssa hallituksen komiteaan, jonka tehtävänä oli parantaa Ranskan majakoita. Vuonna 1821 hän valmisti ensimmäisen lasin taittumisominaisuuksia hyödyntävän laitteistonsa, joka tunnetaan nykyään dioptrisena järjestelmänä. Hän ympäröi linssipaneelissa keskimmäisen härkätaivaan linssin useilla samankeskisillä lasiprismaattisilla renkailla. Paneeli keräsi lampun lähettämän valon laajalta vaakasuoralta kulmalta ja myös valon, joka muuten karkaisi taivaalle tai mereen, ja keskitti sen kapeaksi vaakasuoraksi lyijykynäsäteeksi. Fresnel pystyi vuonna 1824 tuottamaan lampun ympärillä pyörivien linssipaneelien avulla yhdestä valonlähteestä useita pyöriviä säteitä, mikä oli parannus verrattuna peiliin, joka tuottaa vain yhden säteen. Kerätäkseen enemmän pystysuunnassa hukkaan menevää valoa hän lisäsi päälinssin ylä- ja alapuolelle kolmiomaisia prismaosia, jotka sekä taittivat että heijastivat valoa. Näin hän jyrkkensi huomattavasti tulokulmaa, jossa ylös- ja alaspäin loistavat säteet voitiin kerätä ja saada kulkeutumaan vaakasuoraan. Näin syntyi täydellinen Fresnelin katadioptrinen järjestelmä.
Vaikka hänen optiikan alalla tekemänsä työt saivat elinaikanaan vain vähän julkista tunnustusta, Fresnel oli sitä mieltä, että edes arvostettujen kollegojen suosionosoitukset eivät olleet verrattavissa siihen iloon, jota teoreettisen totuuden löytäminen tai laskelman kokeellinen vahvistaminen tuottaa.