AUGUSTIN FRESNEL

Augustin Fresnel est l'inventeur des systèmes lenticulaires de lentilles à échelons adaptés aux phares, qui permettaient de focaliser efficacement et durablement la lumière d'éclairage.

C'est dans une famille catholique pieuse qu'Augustin Jean Fresnel vint au monde, le 10 Mai 1788 à Broglie dans l'Eure.

Le père, Jacques Feresnel est un architecte normand qui a épousé Charlette Augustine Mérimée, soeur de Léonor Mérimée (Peintre et maître de dessin, père de Prosper Mérimée). Augustin est le deuxième garçon d'une fratrie qui en comptera quatre :
Louis-Jacques (1786) Augustin donc, puis Léonor-François (1790) et Fulgence (1795).

Doué d'un génie inventif dès son plus jeune âge, Augustin est un enfant à la santé délicate, montrant peu d'aptitudes pour les études.

En 1801, il entre au lycée de Caen où il s'intéresse rapidement aux sciences et plus particulièrement aux mathématiques. C'est le déclic pour ce garçon qui trouve enfin un intérêt à étudier.

Augustin Fresnel se montre très rapidement suffisamment fort en mathématiques pour intégrer Polytechnique en 1804, à 16 ans et demi, suivant en cela les traces de son frère Louis (1803). Il sera suivi par son frère Leonor en 1806 (Quelle famille !). Très mauvais en physique, il étonne ses professeurs par son génie mathématique.

En 1806 il intègre l'Ecole des Ponts et Chaussées.

En 1809, il devient membre de l'École nationale des ponts et chaussées au service des phares.
Dans les premiers postes qu'il occupe en Vendée et dans la Drôme (1812) , 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 sa 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 1815 toujours, il s'enrôle dans l'armée royale du Duc d'Angoulème afin de faire obstacle au retour de l'Empereur exilé à l'Ile d'Elbe. De santé fragile, il rentre presque mourant chez sa mère. Napoléon de retour au pouvoir, il est destitué de son poste et mis sous surveillance policière, du fait de son ralliement au roi. Il profite de son temps libre pour se consacrer aux sciences et se lie d'amitié avec François Arago, un de ses professeurs de Polytechnique. C'est le véritable début de sa carrière scientifique...

Il est réintégré après les 100 Jours.
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.
Il est nommé adjoint à la Commission des Phares.



En 1821, il devient examinateur puis professeur de physique à l'Ecole Polytechnique. Cet emploi lui permet de continuer ses recherches.

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. La même année, il est nommé secrétaire à la Commission des Phares et Balises et entre à l'Académie des Sciences, élu à l'unanimité !


Phare de Cordouan © Levy


Par la suite il perfectionna la technique et permit à la France d'être au XIXème siècle un modèle pour la fabrication des phares dans le monde.

En 1824, il est nommé directeur du service des phares. La même année, il reçoit la médaille Rumford de la London Royal Society de Londres.

En 1825, il devient membre étranger de la prestigieuse Royal Society.

Il laisse à son frère Léonor sa succession au service des Phares avant que la tuberculose ne l'emporte, le 14 Juillet 1827 à Ville d'Avray (Hauts de Seine). Il n'avait que 39 ans. Sa brillante carrière scientifique n'avait duré que 12 ans.

En 1884, un monument est érigé en son honneur à Broglie, son village natal.

Infos École nationale des ponts et chaussées et Wikipedia