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Augustin Fresnel

(Augustin-Jean Fresnel; Broglie, 1788 - Ville d'Avray, 1827) Físico francés. Consagrado al estudio de la óptica, demostró experimentalmente la naturaleza ondulatoria de la luz y explicó los fenómenos de polarización y de doble refracción. Inventó el biprisma de franjas (biprisma de Fresnel), con el que se pueden estudiar los fenómenos de interferencia, y el sistema formado por dos espejos planos en ángulo (espejos de Fresnel), con el que se obtienen focos de luz coherente. Ideó asimismo un método geométrico (construcción de Fresnel) para determinar la amplitud y el ángulo de fase de un movimiento oscilatorio resultante de otros dos de igual frecuencia y fases diferentes, en el que las amplitudes de los movimientos componentes son consideradas como vectores y se obtiene su suma por la regla del paralelogramo. Las llamadas ecuaciones de Fresnel permiten relacionar la intensidad de un haz luminoso con la intensidad de los haces reflejado y refractado. Fue miembro de la Academia de Ciencias francesa y de la Royal Society.


Augustin Fresnel

Formado en la École Centrale de Caen y luego en la École Polytechnique y la École Nationale des Ponts et Chaussées, Augustin Fresnel fue ingeniero de varios departamentos hasta 1814, año en que perdió el cargo por haberse alistado en el pequeño ejército que trató de oponerse al regreso de Napoleón de la isla de Elba. Se retiró entonces a Caen, donde, partiendo de unos conocimientos casi rudimentarios, inició sus famosas investigaciones sobre la teoría de la luz. Poseedor de facultades técnicas y experimentales no comunes (manifestadas ya desde su infancia), conseguía fabricar delicados instrumentos con los objetos más corrientes (así, por ejemplo, un micrómetro con un trozo de cartón y telarañas).

A partir de 1815, sus descubrimientos y sus memorias científicas se sucedieron con una rapidez casi nunca igualada en la historia de la ciencia, como si Fresnel actuara acuciado por su trágico y prematuro fin. En oposición a la mayoría de científicos, admitió la teoría ondulatoria de la luz, sistematizada poco antes con nuevo vigor por el médico inglés Thomas Young. Fijó su atención primeramente en el fenómeno de la difracción, del cual dio en 1815 (según Young) una teoría inexacta, pronto corregida en un suplemento presentado en la Academia un año después y desarrollado luego, a lo largo de los dos años siguientes, en la ya clásica Memoria sobre la difracción y la doble refracción, que obtuvo el premio de la Academia de Ciencias en 1819.

El también físico francés François Arago, vinculado a Fresnel por fuertes sentimientos de aprecio y amistad, no consiguió fácilmente superar la oposición de los miembros de la comisión (Laplace, Poisson y Biot), firmemente convencidos de la validez de la teoría emisionista de Newton. Ocurrió entonces el prodigio: el descubrimiento del hilo luminoso que corre a lo largo del eje del cono de sombra proyectado por una pequeña pantalla circular. La existencia de esta manchita de luz fue aducida por Poisson como indicio que reducía al absurdo la teoría de Fresnel; sin embargo, delicadas experiencias acreditaron su veracidad, ajena a la común y burda observación.

En sucesivas investigaciones, Fresnel se ocupó de las relaciones entre el movimiento terrestre y la propagación de la luz, y de la refracción de los cuerpos en movimiento. Profundizó en la teoría de la polarización, acogió la hipótesis (de Bernouilli-Young) del carácter transversal de las oscilaciones luminosas y analizó matemáticamente las supuestas propiedades dinámicas del éter. Mediante un célebre experimento llevado a cabo con François Arago (1816), demostró que dos superficies de luz polarizadas en planos en ángulo recto no producen nunca interferencias y dan siempre lugar a la misma intensidad lumínica.

Este raro comportamiento fue discutido largo tiempo (incluso con Young) y llevó a Fresnel al mencionado concepto del carácter transversal de las oscilaciones de la luz. El experimento realizado con Arago no fue hecho público hasta 1819 (Annales de chimie, X); sin embargo, su resultado era tan paradójico que el colaborador de Fresnel no quiso firmar la memoria donde aparecía referido. Tal experiencia, en efecto, abriría el camino a la nueva teoría electromagnética de la luz, tras una larga etapa de crisis.

Tres memorias presentadas por Fresnel a la Academia durante los años 1821-22, verdaderas obras maestras de física matemática, con geniales incursiones en la geometría superior, provocaron la admiración de Laplace y de otros científicos. Aquel mismo año ingresó en la Academia. En 1825 pasó a formar parte de la Royal Society de Londres y en 1827 recibía el premio Rumford.

Tras su fallecimiento, los escritos del gran físico francés acabaron convirtiéndose en una especie de evangelio y de tabú. Se creía no sólo que Fresnel había sistematizado genialmente un grupo vastísimo de hechos, sino que había sistematizado para siempre la óptica, de manera que no había ya nada esencialmente nuevo que descubrir. La reacción era inevitable. La primera modificación importante la introdujo Maxwell, quien substituyó las vibraciones mecánicas por las ondas electromagnéticas; después vinieron el experimento de Michelson y la teoría de la relatividad, que acabaron de matar el éter de Fresnel; y con los fenómenos cuánticos se hubo de reconocer que aunque la luz es onda, como demostró Fresnel, también es corpúsculo.

Estos nuevos descubrimientos limitan pero no destruyen el alcance de las ideas y los experimentos de Fresnel. El experimento de los espejos y del biprisma, la superficie, el paralelepípedo, las integrales de Fresnel, su teoría de la polarización de la luz, con sus distinciones que son otros tantos descubrimientos, y la crítica de la teoría corpuscular de Newton, fueron grandes conquistas. Augustin Fresnel se dedicó asimismo con éxito al perfeccionamiento de los faros marítimos y propuso el empleo (que se reveló muy oportuno) de lentes compuestas en lugar de espejos. De temperamento reservado, no fue vanidoso. Careció por completo de "aquella sensibilidad, o mejor, de aquella vanidad llamada amor a la gloria", dicho en palabras que escribió a su amigo Young, a quien también hizo esta confesión: "Todos los cumplidos recibidos de Arago, Laplace y Biot no me han causado tanto placer como el alcanzado al descubrir una verdad teorética o al confirmar un cálculo mediante la experiencia."

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