法国物理学家奥古斯丁-让·菲涅尔在巴黎科学院赢得了一场竞赛,证明了光的行为就像波一样。仍然用于计算波型的菲涅耳积分让支持艾萨克·牛顿粒子理论的怀疑论者沉默。
Augustin-Jean Fresnel(FRAY-nel,-nəl;FREN-el,-əl;或 fray-NEL;法语:[oɡystɛ̃ ʒɑ̃ fʁɛnɛl];1788 年 5 月 10 日 - 1827 年 7 月 14 日)是法国土木工程师和物理学家从 1830 年代后期 到 19 世纪末,光学研究导致几乎一致接受光的波动理论,不包括牛顿微粒理论的任何残余。他可能因发明折反射(反射/折射)菲涅耳透镜和开创性地使用“阶梯”透镜来扩大灯塔的能见度而闻名,从而挽救了无数海上生命。由布冯伯爵首次提出并由菲涅耳独立重新发明的更简单的屈光(纯折射)阶梯透镜用于屏幕放大镜和高架投影仪的聚光透镜。
通过定量表达惠更斯的二次波原理和杨氏干涉原理,并假设简单的颜色由正弦波组成,菲涅耳首次对直边衍射给出了令人满意的解释,包括对直线传播的第一次令人满意的基于波的解释。他的部分论据证明了相同频率但不同相位的正弦函数的添加类似于不同方向的力的添加。通过进一步假设光波是纯横向的,菲涅耳解释了偏振的性质、色偏振的机制以及两种透明各向同性介质之间界面的透射和反射系数。然后,通过推广方解石的方向-速度-偏振关系,他解释了双轴类双折射晶体(惠更斯的二次波前不是轴对称的晶体)中折射光线的方向和偏振。从他的纯横波假说首次发表,到提交他对双轴问题的第一个正确解,相隔不到一年的时间。
后来,他创造了线性偏振、圆偏振和椭圆偏振等术语,解释了旋光如何被理解为圆偏振两个方向的传播速度差异,并且(通过允许反射系数为复数)解释由全内反射引起的偏振变化,正如在菲涅尔菱形中所利用的那样。既定微粒理论的捍卫者无法与他在如此少的假设下对如此多现象的定量解释相匹配。
菲涅尔与肺结核进行了终生的斗争,他在 39 岁时不治身亡。虽然他一生中没有成为公众名人,但他的寿命刚好够得到同龄人的应有认可,包括(在临终前)伦敦皇家学会拉姆福德奖章,他的名字在光学和波的现代术语中无处不在。在 1860 年代麦克斯韦的电磁理论包含光的波动理论之后,一些注意力从菲涅耳贡献的大小转移了。在菲涅尔统一物理光学和麦克斯韦更广泛统一之间的时期,当代权威汉弗莱·劳埃德将菲涅尔的横波理论描述为“有史以来装饰物理科学领域的最高贵的织物,只有牛顿的宇宙系统除外。 "