Augustin-Jean Fresnel
Figlio di Jacques Fresnel, un architetto, e di Augustine Mérimée, nacque nella tenuta del duca Victor-François de Broglie dove il padre stava dirigendo i lavori di ristrutturazione del castello. Quando aveva pochi anni la famiglia si trasferì a Cherbourg per i lavori di costruzione del porto. I genitori erano giansenisti e lo educarono secondo i severi canoni della loro religione che lo influenzarono per tutta la vita.
Nel 1794 la costruzione del porto fu interrotta per la situazione politica seguente alla Rivoluzione e la famiglia si trasferì a Mathieu, vicino a Caen, dove il piccolo ricevette l’istruzione elementare in casa.
A dodici anni entrò alla École Centrale di Caen, dove iniziò a studiare le scienze e ad amare soprattutto la matematica grazie all’insegnante F. J. Quesnot. Intendendo diventare ingegnere si iscrisse nel 1804 all’École Polytechnique di Parigi e dopo due anni all’École des Ponts et Chaussées dove nel 1809 ottenne la qualifica di ingegnere civile.
Fu impiegato dal governo prima alla costruzione delle strade che collegavano il nuovo capoluogo della Vandea, La Roche-sur-Yon, alle altre località, poi dal 1812 a Nyon al progetto della strada imperiale che doveva collegare Spagna e Italia attraverso il Passo del Monginevro. Nel suo tempo libero si dedicava a studi filosofici e scientifici, attratto soprattutto dal tema della luce sul quale cominciò a sperimentare dal 1814.
Quando Napoleone fuggì dall’Elba e tornò in Francia, considerandolo un attacco alla civiltà, lasciò il suo incarico e si unì ai realisti contro Napoleone. Durante i 100 giorni della restaurazione del regime napoleonico perse il suo impiego e fu messo sotto sorveglianza dalla polizia nella sua casa di Mathieu, ma così ebbe tempo libero per concentrarsi sugli studi ed esperimenti sulla luce.
Si convinse della validità della teoria ondulatoria della luce, guidato da idee sulla semplicità della natura, dalla sua repulsione per la teoria del calorico, dalla sua convinzione che calore e luce avessero forti similitudini, e probabilmente influenzato dalle idee di Ampère. Non conoscendo i lavori e i risultati di Young, e nemmeno le teorie di Huygens e Eulero, che non cita mai, eseguì accurati esperimenti di diffrazione e interferenza, cominciando ad elaborare una teoria matematica per interpretarli, basata sul principio di interferenza costruttiva e distruttiva (preso dall’acustica).
Dopo la disfatta di Napoleone a Waterloo fu reintegrato nei suoi incarichi ed ebbe meno tempo per i suoi studi ai quali si dedicava durante le vacanze e periodi di congedo che chiedeva per recarsi da Rennes a Parigi
Nell’ottobre 1815 mandò un lavoro all’Accademia delle Scienze con formule per il calcolo delle frange di diffrazione. Nel 1816 pubblicò calcoli preliminari delle figure di interferenza della luce riflessa da due specchi ad angolo, chiedendo ai lettori pazienza per gli ulteriori calcoli estremamente complicati.
Nel 1819 l’Acccademia annunciò che il suo Premio annuale sarebbe andato al miglior lavoro sulla diffrazione, una occasione che gli permetteva di presentare la sua teoria che, partendo da una ipotesi semplice, permetteva di calcolare risultati perfettamente in accordo con gli esperimenti. Completò il lavoro, basato su quelli che poi verranno chiamati integrali di Fresnel, appena in tempo per sottoporre il lavoro per il concorso.
La commissione, presieduta da François Arago e comprendente Denis Poisson, Jean-Baptiste Biot e Pierre-Simon de Laplace, non era favorevole alla teoria ondulatoria, ma Poisson era attirato dal modello matematico che utilizzò lui stesso per spiegare la sorprendente macchia chiara nel centro dell’ombra di un disco circolare illuminato da una sorgente puntiforme (quella che viene ora chiamata macchia di Poisson); fatto che venne sperimentalmente provato, confermando quindi il lavoro dello stesso Fresnel a cui venne attribuito il premio.
Fresnel, insieme ad Arago, proseguì le sue ricerche per spiegare anche la polarizzazione della luce, scoprendo nel 1821 la polarizzazione circolare, e convincendosi che potesse essere spiegata solo ammettendo che la luce fosse un’onda trasversale.
Questo era troppo anche per i sostenitori della teoria ondulatoria, persino Arago lo criticò, ma Fresnel dimostrò che con tale ipotesi poteva essere spiegata anche la doppia rifrazione.
Dopo il 1824 ebbe meno tempo per i suoi studi sulla luce, ma come impiegato presso la Commissione per i Fari sviluppò l’uso di lenti composte invece che specchi per le lampade dei fari (lenti di Fresnel).
Nel 1823 fu eletto all’Accademia delle Scienze di Parigi, poi anche alla Royal Society di Londra dalla quale ricevette la medaglia Rumford un mese prima di morire nel 1827. Morì a 39 anni a causa della tubercolosi, di cui soffriva da sempre, stoicamente sopportata anche per le sue forti convinzioni religiose.
A lui sono stati dedicati il Promontorio Fresnel, la Rimae Fresnel sulla Luna e la Rue Fresnel a Parigi.
Le Opere complete furono edite in 3 volumi a Parigi dall’Imprimerie Impériale nel 1866-1868-1870.