Augustin Jean Fresnel

Augustin-Jean Fresnel () oli ranskalainen insinööri, joka vaikutti merkittävästi valon aaltoteorian kehitykseen. Fresnel tutki valon käyttäytymistä sekä teoreettisesti että kokeellisesti.

Fresnel tunnetaan todennäköisesti parhaiten Fresnel-linssien keksijänä. Niitä käytettiin ensiksi majakoissa, nykyisin monissa muissakin sovelluksissa.

Elämäkerta

Fresnel oli arkkitehdin poika, kotoisin Brogliesta, nykyisen Euren departementin alueelta. Aluksi hän oli hidas oppimaan, eikä vielä kahdeksan­vuotiaana osannut lukea. Hän pääsi kuitenkin 12-vuotiaana Caenin École Centraleen ja 16 vuoden iässä École Polytechniqueen, jossa hän menestyi hyvin. Sieltä hän siirtyi kansalliseen silta- ja maantiekouluun (École des Ponts et Chaussées). Hän toimi tie- ja vesirakennusinsinöörinä Vendéen, Drômen ja Ille-et-Vilainen departementeissa, mutta koska hän oli kannattanut Bourboneja vuonna 1814, hän joutui kotiarestiin ja menetti virkansa Napoleonin palatessa valtaan. 

Kun monarkia toisen kerran palautettiin, hän sai toimen insinöörinä Pariisissa, jossa hän asui siitä lähtien suurimman osan elämästään. Hän ilmeisesti aloitti optiikan tutkimuksensa vuonna 1814, jolloin hän kirjoitti artikkelin valon aberraatiosta, mutta sitä ei koskaan julkaistu. Vuonna 1814 hän kirjoitti tutkielman diffraktiosta, ja sillä hän sai seuraavana vuonna Ranskan tiedeakatemian palkinnon. Hän keksi erityisen linssityypin, Fresnel-linssin, jolla voitiin korvata peilit majakoissa. Vuonna 1819 hänet nimitettiin majakoista vastaavaksi virkamieheksi. Vuonna 1823 hänet valittiin yksi­mielisesti tiede­akatemian jäseneksi, ja vuonna 1825 hän pääsi myös Royal Society of Londonin jäseneksi. Vuonna 1827, hänen ollessaan jo vakavasti sairaana, Royal Society myönsi hänelle Rumfordin palkinnon.

Fresnel kuoli tuberkuloosiin Ville-d'Avrayssä lähellä Pariisia.

Fresnel sai optiikan töistään eläessään vain niukasti julkista tunnustusta. Jotkin hänen artikkeleistaan Ranskan akatemia painatti vasta monta vuotta hänen kuolemansa jälkeen.

Tutkimukset 

Fresnelin keksinnöt perustuivat Thomas Youngin kokeisiin, ja hän selitti valon aaltoteorian avulla monia optiikan ilmiöitä. Vuonna 1817 Young oli ehdottanut, että valoaaltoihin liittyy vähäinen poikittainen komponentti, joskin hänen mukaansa niiden pitkittäinen komponentti olisi paljon suurempi. Vuonna 1821 Fresnel kuitenkin osoitti matemaattisesti, että valon polarisaatio oli selitettävissä vain olettamalla, että valoaallot olivat kokonaan poikittaista aaltoliikettä ilman pitkittäistä komponenttia.

Fresnel esitti eräiden tähtitieteellisten havaintojen selittämiseksi hypoteesin, jonka mukaan liikkuva aine kuljetti eetteriä mukanaan.

Käyttämällä kahta metallipeiliä, jotka muodostivat lähes 180 asteen kulman, hän sai kumotuksi diffraktion vaikutuksen kokeessa, jolla F. M. Grimaldi oli tutkinut valoaaltojen interferenssiä. Tämän hän katsoi vakuuttavasti vahvistavan, että valoaaltojen interferenssi oli selitettävissä aaltoteorian avulla.

Yhdessä François Aragon kanssa hän tutki myös polarisoitujen säteiden interferenssiä. Hän osoitti, että ympyräpolaroitunutta valoa voitiin saada Fresnelin särmiöksi kutsutulla lasisärmiöllä, jossa on kaksi 126 asteen tylppää ja kaksi 54 asteen terävää kulmaa. Fresnel havaitsi ja selitti myös jännittyneiden kiteiden kahtaistaittavuuden.

Lähteet

Kirjallisuutta
 
 
 Elton, Julia (July 2009) "A Light to Lighten our Darkness: Lighthouse Optics and the Later Development of Fresnel's Revolutionary Refracting Lens 1780–1900" International Journal for the History of Engineering & Technology 79(2): pp. 183–244,  10.1179/175812109X449612

Ranskalaiset fyysikot
Ranskan tiedeakatemian jäsenet
Royal Societyn jäsenet
Vuonna 1788 syntyneet
Vuonna 1827 kuolleet
Seulonnan keskeiset artikkelit