菲涅耳的法国物理学家
一段时间后，菲涅耳投身于建筑工程。从1814开始，他明显把注意力转向了对光的研究。1814年，他给自己最亲密的兄弟莱昂内尔写了一封信，让他买一些可以用来学习光的偏振的书。他毫不怀疑自己最终会写出自己想读的书。拿破仑从前一年战败后被欧洲列强囚禁的厄尔巴岛回到法国。于是一波热潮震动了整个法国，也遭到了拿破仑的反对者同样强烈的情绪抵制。菲涅尔是反对拿破仑的人之一。为此重建的百日帝国解除了他的职务，把他送到尼翁和马蒂厄村关起来。菲涅耳在1815年底因为波旁王朝在滑铁卢战役后第二次重新掌权而恢复了活跃的活动。菲涅耳于1823当选法国科学院院士。1825被选为皇家学会会员。他的科研是在业余时间和艰苦条件下进行的，消耗了他有限的收入，损害了他的健康。
1815年，菲涅耳向科学院提交了第一份关于光的衍射的研究报告。这时，他还不认识托马斯。杨关于衍射的论文。菲涅耳用光波干涉的思想补充了惠更斯原理，认为在每个小波的包络面上，由于每个小波的相互干涉，合成波具有明显的强度，从而赋予惠更斯原理明确的物理意义。但是和托马斯在一起。与杨认为衍射是由直射光束和边缘反射光束干涉形成的观点相反，菲涅耳认为屏幕边缘不会被反射。阿拉戈热情地报道了这篇论文，并且是第一个皈依波动理论的人。
然而，波动理论在解释偏振光干涉现象方面仍有很大困难。牛顿曾在《光学》第26题中问:“光不是有几条边吗，每条边都有一些原始性质？”正是双折射现象导致了这个问题。菲涅耳和阿拉戈总结了偏振光的干涉规律，发现两束偏振光在反射面相互平行时可以干涉。但当反射面相互垂直时，干涉现象消失。也就是说，两束相互垂直的偏振光是互不干涉的，而两束偏振方向相同的光就像普通光一样可以干涉。
1817年，一直在寻找解决波动理论难点的托马斯·杨意识到，如果光的振动不像声波那样沿运动方向纵向振动，而是像水波或绷紧的弦那样横向垂直于运动方向振动，问题就可能得到解决。1817年初，杨写信给阿拉哥说，“...虽然波动理论可以解释横向振动也在径向传播，并且速度相同，但是粒子的运动相对于径向是一个恒定的方向，这就是极化。”阿拉戈立即把托马斯·杨的这个新想法告诉了菲涅尔。当时菲涅耳已经独立实现了这个想法。他立即用这个假设解释了偏振光的干涉定律，还得出一系列其他重要结论，包括偏振面旋转理论、反射和折射理论、双折射理论等。但是光的振动是横向的假设是非常大胆的，因为根据弹性理论，在薄以太中是不可能产生横向振动的。所以，虽然阿拉戈和菲涅耳一起进行了偏振光干涉的研究，但是当菲涅耳用剪切波的观点解释实验结果时，阿拉戈不敢和他一起发表这个新的见解。这部分论文是以菲涅尔的名义表述的。
后来，菲涅耳把所有的观测结果总结成一个完整的偏振光理论，包括相干性和椭圆偏振的概念。他发现了晶体中的波面以及决定反射光和折射光强度的定律。所有这些都是一些伟大的成就，由此建立了一个有待解释的现象学。观察到以太这种在真空中传播光的介质的性质，应该是最大的成就。但是菲涅耳在这里遇到了不可克服的困难。
1818年，法国科学院提出征文比赛题目:一、用精确的实验确定光的衍射效应；其次，根据实验，用数学归纳法推导出光穿过物体附近的运动。在阿拉戈的鼓励和支持下，菲涅耳向科学院提交了申请论文。菲涅耳从剪切波的角度满意地解释了光的偏振，并用半圆带的方法定量计算了圆孔、圆板等形状的障碍物产生的衍射图样，与实验符合得很好。然而，菲涅耳的波动理论遭到了光的粒子理论家的反对。评审委员会成员泊松利用菲涅耳方程得出了一个关于圆盘衍射的奇怪结论:如果这些方程是正确的，当一个小圆盘放在光束中，在小圆盘后面一定距离的屏幕上圆盘阴影的中心会出现一个亮点；泊松认为这当然是荒谬的，所以他声称他已经反驳了波动理论。菲涅耳和阿拉戈接受了这一挑战，并立即用实验来检验这一理论预测，奇妙地证明了这一理论的结论。阴影中心确实出现了一个亮点。在托马斯。由杨的双缝干涉和泊松亮斑证实，光的粒子论开始瓦解。菲涅耳的研究成果标志着光学进入了一个新的时代——弹性以太光学时代。这一理论的成功打开了牛顿物理学的第一个缺口，因此他被称为“物理光学的奠基人”。
1818由arago和Laplacian引进，参加法国灯塔照明重组委员会。1823年被录取为巴黎科学院院士，1827年被授予伦敦皇家学院伦福德奖章。他靠微薄的收入维持他的科研工作。直到1823年才得到认可，入选法国科学院，科研的债也还清了，但身体却受到了极大的损害。1824年，由于大出血，所有科学活动不得不终止。他在阿夫拉伊死于肺病。在他只有39岁的短暂一生中，菲涅耳对经典光学的波动理论做出了杰出的贡献。菲涅耳的科学成就主要在两个方面。一个是衍射。他以惠更斯原理和干涉原理为基础，以一种新的定量形式建立了以他们姓氏命名的惠更斯-菲涅耳原理。他的实验非常直观明锐，很多至今仍在使用的实验和光学元件都冠以菲涅尔的姓氏，比如双镜干涉、波带片、菲涅尔镜、圆孔衍射等等。另一个成就是偏振:和阿拉戈一起研究了偏振光的干涉，肯定了光是横波(1821)；他发现了圆偏振光和椭圆偏振光(1823)，用波动理论解释了偏振面的旋转。他推导出了反射定律和折射定律的定量定律，即菲涅耳公式；解释了马里乌斯反射光的偏振和双折射，从而奠定了晶体光学的基础。