Augustin-Jean Fresnel, physicien et ingénieur français (né en 1788)

Augustin-Jean Fresnel ( FRAY-nel, -⁠nəl ; FREN-el, -⁠əl ; ou fray-NEL ; français : [oɡystɛ̃ ʒɑ̃ fʁɛnɛl] ; 10 mai 1788 - 14 juillet 1827) était un ingénieur civil et physicien français dont les recherches en optique ont conduit à l'acceptation presque unanime de la théorie ondulatoire de la lumière, excluant tout vestige de la théorie corpusculaire de Newton, de la fin des années 1830  jusqu'à la fin du XIXe siècle. Il est peut-être mieux connu pour avoir inventé la lentille de Fresnel catadioptrique (réfléchissante/réfractive) et pour avoir été le pionnier de l'utilisation de lentilles "étagées" pour étendre la visibilité des phares, sauvant d'innombrables vies en mer. La lentille graduée dioptrique (purement réfractive) plus simple, proposée pour la première fois par le comte Buffon  et réinventée indépendamment par Fresnel, est utilisée dans les loupes d'écran et dans les lentilles à condensateur pour rétroprojecteurs.

En exprimant le principe d'ondes secondaires de Huygens et le principe d'interférence de Young en termes quantitatifs, et en supposant que les couleurs simples consistent en des ondes sinusoïdales, Fresnel a donné la première explication satisfaisante de la diffraction par des bords droits, y compris la première explication satisfaisante basée sur les ondes de la propagation rectiligne. Une partie de son argument était une preuve que l'addition de fonctions sinusoïdales de même fréquence mais de phases différentes est analogue à l'addition de forces de directions différentes. En supposant en outre que les ondes lumineuses sont purement transversales, Fresnel a expliqué la nature de la polarisation, le mécanisme de la polarisation chromatique et les coefficients de transmission et de réflexion à l'interface entre deux milieux transparents isotropes. Puis, en généralisant la relation direction-vitesse-polarisation pour la calcite, il a rendu compte des directions et des polarisations des rayons réfractés dans les cristaux à double réfraction de la classe biaxiale (ceux pour lesquels les fronts d'onde secondaires de Huygens ne sont pas axisymétriques). La période entre la première publication de son hypothèse d'onde transversale pure et la soumission de sa première solution correcte au problème biaxial était de moins d'un an.

Plus tard, il a inventé les termes polarisation linéaire, polarisation circulaire et polarisation elliptique, a expliqué comment la rotation optique pouvait être comprise comme une différence de vitesse de propagation pour les deux directions de polarisation circulaire, et (en permettant au coefficient de réflexion d'être complexe) pris en compte le changement de polarisation dû à la réflexion interne totale, tel qu'exploité dans le losange de Fresnel. Les défenseurs de la théorie corpusculaire établie ne pouvaient pas égaler ses explications quantitatives de tant de phénomènes sur si peu d'hypothèses.

Fresnel a lutté toute sa vie contre la tuberculose, à laquelle il a succombé à l'âge de 39 ans. Bien qu'il ne soit pas devenu une célébrité publique de son vivant, il a vécu juste assez longtemps pour recevoir la reconnaissance de ses pairs, y compris (sur son lit de mort) le Rumford Medal de la Royal Society of London, et son nom est omniprésent dans la terminologie moderne de l'optique et des ondes. Après que la théorie ondulatoire de la lumière ait été subsumée par la théorie électromagnétique de Maxwell dans les années 1860, une certaine attention a été détournée de l'ampleur de la contribution de Fresnel. Dans la période entre l'unification de Fresnel de l'optique physique et l'unification plus large de Maxwell, une autorité contemporaine, Humphrey Lloyd, a décrit la théorie des ondes transversales de Fresnel comme "le tissu le plus noble qui ait jamais orné le domaine de la science physique, le système de Newton de l'univers seul excepté. "