Fresnel, Augustin-Jean

Fisico (Broglie 1788 - Ville d'Avray, Parigi, 1827). Fino al 1815 fu impiegato come ingegnere nel Servizio delle strade. Realista fervente, durante i Cento giorni fu collocato a disposizione; dedicatosi agli studî sulla fisica della luce, scrisse due memorie sulla polarizzazione della luce che nel 1815 vinsero il premio indetto dall'Accademia per i migliori lavori sulla propagazione luminosa. Reintegrato in servizio, nel 1823 fu nominato membro dell'Académie des sciences. Dal 1815 al 1824 elaborò una serie di fondamentali ricerche di ottica fisica. L'ipotesi ondulatoria sulla natura della luce, suggerita un secolo prima da Huygens, era sostenuta in quel tempo da Th. Young e da J.-F.-D. Arago contro la dominante concezione corpuscolare che risaliva a I. Newton: per opera di F. si sviluppò da essa una complessa ed evoluta teoria matematica che trovò nelle esperienze dello stesso F. e di Arago le conferme più brillanti. La propagazione della luce è dovuta secondo F. a vibrazioni trasversali meccanico-elastiche dell'etere. Accertata, con Maxwell, la natura elettromagnetica delle vibrazioni luminose, le equazioni di F. restano purtuttavia formalmente valide, così come resta valido il principio di Huygens-Fresnel sulla propagazione delle onde mediante il quale è possibile studiare fenomeni di diffrazione. Le teorie matematiche dell'interferenza e della diffrazione che F. costruì e le esperienze che le confermarono furono ulteriori prove decisive a favore dell'ipotesi ondulatoria. Fra i dispositivi escogitati da F. per dare la dimostrazione sperimentale dei fenomeni di interferenza si ricordano il biprisma e gli specchi di F. I fenomeni di diffrazione studiati da F. sono quelli provocati da sorgenti poste a distanza finita e che si osservano pure in piani posti a distanza finita dall'ostacolo diffrangente (diffrazione alla F. in contrapposto a diffrazione alla Fraunhofer); nella teoria di tali fenomeni intervengono in maniera essenziale le forme integrali dette integrali di Fresnel. Nella teoria della birifrangenza, F. intuì la forma matematica molto complessa che deve avere la superficie d'onda luminosa nei cristalli birifrangenti biassici, superficie del 4º ordine, detta superficie di F.; nella stessa teoria va invece sotto il nome di ellissoide di F. (o ellissoide delle velocità radiali) un ellissoide che, come l'indicatrice ottica, è di rivoluzione per cristalli monoassici e a tre assi diversi per quelli biassici, ma, a differenza di questa, ha i semiassi proporzionali alle velocità principali (anziché ai corrispondenti indici di rifrazione); l'ellissoide di F., al pari dell'indicatrice ottica, disegnato con opportuna orientazione entro un cristallo, ne rappresenta in modo sintetico tutte le proprietà ottiche. Nell'ambito della teoria generale della propagazione della luce elaborata da F. trovano non meno esauriente spiegazione i fenomeni di polarizzazione; attraverso esperienze su tali fenomeni F. realizzò un polarizzatore circolare che va sotto il suo nome. Ricorderemo infine anche una semplice costruzione grafica dovuta a F. per effettuare a mezzo di vettori rotanti la composizione di moti armonici di uguale centro e frequenza.