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FRESNEL Augustin-Jean

Mathématicien, physicien

Naissance : 1788[Broglie]
Décès : 1827[Ville d'Avray]
Promotion IPC : 1809

 

Ses travaux ont bouleversé les théories optiques à travers la théorie ondulatoire de la lumière.


Portrait de FRESNEL © ENPC

Biographie

 

Doué d'un génie inventif dès son plus jeune âge, Fresnel se montre très rapidement suffisamment fort en mathématiques pour intégrer Polytechnique à 16 ans et demi en 1804 et l'Ecole des ponts deux ans après.

Dans les premiers postes qu'il occupe en Vendée et dans la Drôme, il aborde les sujets les plus divers : aberration annuelle des étoiles, fabrication de la sonde, machine élévatoire hydraulique, dilatation des gaz. Puis en 1814, il commence à s'intéresser aux propriétés de la lumière. Il entreprend l'étude de la diffraction et des interférences des ondes lumineuses et des aspects ondulatoires de la lumière. Il publie en 1815 des mémoires pour asseoir da théorie à savoir que la lumière est due à des vibrations propagées par un milieu élastique, l’éther. Il met au point aussi à cette époque l'expérience des deux miroirs - qui porte son nom -, prouvant l'existence des interférences et qui est la véritable base expérimentale de la théorie des ondes. En 1816 il concourt au grand Prix des sciences mathématiques lancé par l'Académie des sciences sur « la diffraction des rayons lumineux directs et réfléchis ». Soutenu par François Arago et André Ampère, et après de vives discussions car le mémoire de Fresnel remettait en cause les théories de Newton et de Huygens, l'Académie des sciences couronna son mémoire en 1819. Il montre que les franges produites par un corps opaque ne dépendent que de la forme de cet obstacle et non de la nature de la substance qui le constitue. Il se tourne par la suite sur l’étude des interférences des rayons polarisés et arrive à la conclusion que les vibrations lumineuses sont transversales au rayon lumineux. Il découvre également la polarisation circulaire, étudie plus en détail le phénomène de la double réfraction et donne les lois de la propagation de la lumière dans les milieux cristallins. Enfin, il formule la théorie de la réflexion et de la réfraction de la lumière polarisée. Tout à ses études théoriques, Augustin Fresnel n’oublie pas d’être un inventeur, et il révolutionne à partir de 1819 la technique des phares : au système de projection par miroir il substitue celui des lentilles, notamment celles à échelons et avec la collaboration d’Arago, il créé la lampe à plusieurs mèches concentriques et double courant d’air qui permet d’augmenter le pouvoir éclairant des phares. Après des essais satisfaisants exécutés sur l’Arc de Triomphe, son appareil lenticulaire est installé au phare de Cordouan en 1823. Alors que les projecteurs paraboliques utilisés alors atteignaient difficilement 20 km de portée, le système Fresnel dépassait 60 km. Par la suite il perfectionna la technique et permit à la France d’être au XIXème siècle d’être un modèle pour la fabrication des phares dans le monde.

Il laisse à son frère Léonor sa succession au service des Phares avant de s’éteindre en 1827 à l’âge de 39 ans, non sans avoir reçu la médaille Rumford de la London Royal Society.