Augustin-Jean Fresnel, (né le 10 mai 1788, Broglie, France- mort le 14 juillet 1827, Ville-d’Avray), physicien français, pionnier de l’optique, qui a beaucoup contribué à établir la théorie ondulatoire de la lumière avancée par le physicien anglais Thomas Young.
À partir de 1804, Fresnel sert comme ingénieur en construisant des routes dans différents départements de France. Il commence ses recherches en optique en 1814. Il perd temporairement son poste pendant la période qui suit le retour de Napoléon de l’île d’Elbe en 1815. Au début du XIXe siècle, la communauté scientifique défend la théorie corpusculaire, ou particulaire, de la lumière d’Isaac Newton. Cependant, en 1802, Young a montré qu’une figure d’interférence est produite lorsque la lumière provenant de deux sources se chevauche, ce qui ne peut se produire que si la lumière est une onde. Au départ, Fresnel n’était pas au courant de l’expérience de Young, mais ses expériences avec divers dispositifs de production de franges d’interférence et de diffraction l’ont convaincu que la théorie ondulatoire de la lumière était correcte. Comme point de départ de sa description mathématique de la diffraction, Fresnel a utilisé le principe du scientifique néerlandais Christiaan Huygens selon lequel chaque point du front d’une onde peut être considéré comme une source secondaire d’ondelettes sphériques.
Fresnel a présenté son travail sur la diffraction comme une entrée à un concours sur le sujet parrainé par l’Académie des sciences française en 1819. Le comité des juges comprenait un certain nombre d’éminents défenseurs du modèle corpusculaire de la lumière de Newton, dont l’un, le mathématicien Siméon-Denis Poisson, a fait remarquer que le modèle de Fresnel prédisait un résultat apparemment absurde : si un faisceau de lumière parallèle tombe sur un petit obstacle sphérique, il y aura un point lumineux au centre de l’ombre circulaire – un point presque aussi lumineux que si l’obstacle n’était pas là du tout. Une expérience a ensuite été réalisée par le physicien français François Arago, et la tache (appelée par la suite tache de Poisson) a été vue, donnant raison à Fresnel, qui a remporté le concours.
Malgré ce triomphe pour la théorie ondulatoire de la lumière, les propriétés de la lumière polarisée ne pouvaient apparemment être expliquées que par la théorie corpusculaire, et à partir de 1816, Fresnel et Arago ont étudié les lois de l’interférence de la lumière polarisée. En 1817, il est le premier à obtenir de la lumière polarisée circulairement. Cette découverte l’amène à la conclusion que la lumière n’est pas une onde longitudinale comme on le supposait auparavant, mais une onde transversale. (Young était indépendamment arrivé à la même conclusion.)
Sur la recommandation d’Arago, Fresnel rejoint en 1819 ce dernier dans un comité gouvernemental chargé d’améliorer les phares français. En 1821, il réalise son premier appareil utilisant les propriétés réfringentes du verre, aujourd’hui connu sous le nom de système dioptrique. Sur un panneau de lentilles, il entoure une lentille centrale en forme d’œil de bœuf d’une série d’anneaux prismatiques concentriques en verre. Le panneau recueillait la lumière émise par la lampe sur un grand angle horizontal, ainsi que la lumière qui, autrement, s’échapperait vers le ciel ou la mer, en la concentrant en un étroit faisceau horizontal en forme de crayon. Avec un certain nombre de panneaux de lentilles tournant autour de la lampe, Fresnel était donc capable, en 1824, de produire plusieurs faisceaux tournants à partir d’une seule source lumineuse, une amélioration par rapport au miroir qui ne produit qu’un seul faisceau. Pour recueillir une plus grande partie de la lumière perdue verticalement, il a ajouté au-dessus et au-dessous de la lentille principale des sections de prisme triangulaires qui réfractaient et réfléchissaient la lumière. Ce faisant, il a considérablement augmenté l’angle d’incidence auquel les rayons qui brillent vers le haut et vers le bas peuvent être collectés et émerger horizontalement. C’est ainsi qu’apparut le système catadioptrique complet de Fresnel.
Bien que ses travaux en optique n’aient reçu qu’une faible reconnaissance publique de son vivant, Fresnel soutenait que même les acclamations de ses éminents collègues ne pouvaient se comparer au plaisir de découvrir une vérité théorique ou de confirmer un calcul de manière expérimentale.