Augustin-Jean Fresnel, (geboren 10 mei 1788, Broglie, Frankrijk – overleden 14 juli 1827, Ville-d’Avray), Frans natuurkundige die een pioniersrol vervulde in de optica en veel bijdroeg aan de totstandkoming van de golftheorie van het licht die door de Engelse natuurkundige Thomas Young was ontwikkeld.
Beginnend in 1804 diende Fresnel als ingenieur bij de aanleg van wegen in verschillende departementen van Frankrijk. Hij begon zijn onderzoek in de optica in 1814. Hij verloor zijn functie tijdelijk in de periode na de terugkeer van Napoleon uit Elba in 1815. Aan het begin van de 19e eeuw was de wetenschappelijke gemeenschap voorstander van Isaac Newtons corpusculaire of deeltjestheorie van het licht. In 1802 toonde Young echter aan dat een interferentiepatroon ontstaat wanneer licht van twee bronnen elkaar overlapt, wat alleen kon gebeuren als licht een golf was. Fresnel was aanvankelijk niet op de hoogte van het experiment van Young, maar zijn experimenten met verschillende apparaten om interferentieranden en diffractie te produceren, overtuigden hem ervan dat de golftheorie van licht correct was. Als uitgangspunt voor zijn wiskundige beschrijving van diffractie gebruikte Fresnel het principe van de Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens dat elk punt op een golffront kan worden beschouwd als een secundaire bron van sferische golffronten.
Fresnel presenteerde zijn werk over diffractie als inzending voor een prijsvraag over dit onderwerp die in 1819 werd uitgeschreven door de Franse Academie van Wetenschappen. In de jury zaten een aantal vooraanstaande voorstanders van Newtons corpusculaire model van licht. Een van hen, de wiskundige Siméon-Denis Poisson, wees erop dat Fresnels model een schijnbaar absurd resultaat voorspelde: als een parallelle lichtstraal op een klein bolvormig obstakel valt, zal er een heldere vlek in het midden van de cirkelvormige schaduw zijn – een vlek die bijna even helder is als wanneer het obstakel er helemaal niet zou zijn. Een experiment werd vervolgens uitgevoerd door de Franse natuurkundige François Arago, en de vlek (later Poisson’s vlek genoemd) werd waargenomen, hetgeen Fresnel, die de wedstrijd won, gelijk gaf.
Ondanks deze triomf voor de golftheorie van licht, konden de eigenschappen van gepolariseerd licht schijnbaar alleen worden verklaard door de corpusculaire theorie, en vanaf 1816 bestudeerden Fresnel en Arago de wetten van de interferentie van gepolariseerd licht. In 1817 was hij de eerste die circulair gepolariseerd licht verkreeg. Deze ontdekking bracht hem tot de conclusie dat licht geen longitudinale golf was zoals eerder werd verondersteld, maar een transversale golf. (Young was onafhankelijk van hem tot dezelfde conclusie gekomen.)
Op aanbeveling van Arago sloot Fresnel zich in 1819 aan bij Arago in een regeringscommissie om de Franse vuurtorens te verbeteren. In 1821 vervaardigde hij zijn eerste apparaat dat gebruik maakte van de brekingseigenschappen van glas, nu bekend als het dioptrisch systeem. Op een lenzenpaneel omringde hij een centrale roosvormige lens met een reeks concentrische glazen prismatische ringen. Het paneel verzamelde het licht dat de lamp over een brede horizontale hoek uitstraalde en ook het licht dat anders naar de hemel of naar de zee zou ontsnappen, en concentreerde het in een smalle horizontale potloodstraal. Met een aantal lenspanelen die rond de lamp draaiden, was Fresnel in 1824 in staat om uit één lichtbron meerdere ronddraaiende bundels te produceren, een verbetering ten opzichte van de spiegel die slechts één bundel produceert. Om meer van het verticaal verspilde licht op te vangen, voegde hij boven en onder de hoofdlens driehoekige prismastukken toe die het licht zowel afbuigden als weerkaatsten. Hierdoor vergrootte hij de invalshoek aanzienlijk, waardoor lichtstralen die naar boven en naar beneden schijnen konden worden opgevangen en horizontaal naar buiten komen. Zo ontstond het volledige catadioptrische systeem van Fresnel.
Hoewel zijn werk in de optica tijdens zijn leven weinig publieke erkenning kreeg, hield Fresnel vol dat zelfs lofuitingen van vooraanstaande collega’s niet op konden tegen het plezier om een theoretische waarheid te ontdekken of een berekening experimenteel te bevestigen.