Augustin-Jean Fresnel (1788 – 1827), dopo essersi laureato all’Ecole Polytecnique di Parigi in ingegneria, venne assunto dal Corps des Ponts nella progettazione di ponti e strade, dedicandosi contemporaneamente agli studi teorici e sperimentali sulla luce.
Dal 1714 l’Accademia delle scienze francese ogni anno offriva un premio alla migliore opera su un tema di natura applicativa scelta da un comitato. Il premio del 1818 venne assegnato a Fresnel su un saggio riguardante la teoria ondulatoria della luce.
Tale risultato diede l’occasione allo scienziato e politico francese François Arago (1786 – 1853) di proporre l’inserimento temporaneo di Fresnel nella Commission des Phares et Balises, istituita nel 1811 da Napoleone sotto la direzione del Corps des Ponts, di cui lo stesso Arago era membro dal 1813. Quando Fresnel entrò nel giugno 1819 il compito della Commissione era quello di esaminare eventuali miglioramenti nell’illuminazione dei fari.
Due mesi dopo fece la sua prima presentazione alla commissione con una memoria sulle lenti a gradini (lentilles à échelons) con cui si potevano sostituire i riflettori allora in uso. Un membro della commissione fece notare che l’idea non era nuova in quanto Georges-Louis Leclerc, conte di Buffon (1707-1788), naturalista e matematico francese, nel 1748 aveva già proposto di molare una lente di vetro in gradini concentrici allo scopo di ridurne al minimo lo spessore.
Venne fatto però notare da altri che la versione di Buffon riguardava le lenti biconvesse mentre la versione di Fresnel si riferiva a una lente piano-convessa. Comunque la Commissione incaricò Fresnel di podurre un prototipo che venne realizzato nel marzo del 1820 dal costruttore francese di strumenti ottici François Soleil. Il prototipo era costituito da un pannello quadrato formato di ben 97 prismi lineari (non ad anello). La Commissione fu talmente ben impressionata che richiese un successivo prototipo costituito stavolta da otto pannelli quadrati di 76 cm di lato. Nell’aprile del 1821, durante uno spettacolo pubblico il prototipo fu confrontato con un riflettore dimostrando la sua superiorità.
Il passo successivo fu quello di progettare e far costruire dalla Saint-Gobain un sistema costituito da 8 pannelli ognuno corredato da un occhio di bue ed archi prismatici, con aggiunta superiormente e inferiormente di specchi allo scopo di raccogliere più luce della sorgente.
Il test ufficiale venne eseguito all’Arco di Trionfo il 20 agosto 1822. La luce fu osservata dalla commissione e da Luigi XVIII a 32 km di distanza. Al termine della dimostrazione l’apparecchio fu messo in deposito a Bordeaux per l’inverno, per poi essere montato in estate al faro di Cordouan sotto la supervisione di Fresnel. Il 25 luglio 1823 fu accesa la prima lente di Fresnel al mondo.
Nel corso degli anni successivi Fresnel perfezionò il sistema sostituendo gli specchi, responsabili di buona parte della perdita di luce, con prismi catadiottrici (capaci non solo di rifrangere ma anche riflettere la luce) nel 1825. Nel 1826 realizzò un ulteriore modello che non ebbe occasione di vedere applicato per la sopraggiunta morte da tubercolosi. Oggi Fresnel è ricordato per la sua lente, ma egli svolse prima di tutto un numero impressionante di studi di ottica che furono stimolo per i successivi scienziati.
Negli anni seguenti le lenti di Fresnel si diffusero nel mondo: Olanda 1833; Inghilterra 1835; Italia, Belgio e Norvegia 1837; Svezia 1840; Stati Uniti 1841; Danimarca 1842; Prussia 1845; Australia 1845; Grecia e Russia 1856.