Научные работы Френеля посвящены физической оптике. Ещё в 1811 году под влиянием Э. Малюса стал углублённо изучать физику и начал проводить оптические эксперименты. Переоткрыв 1815 году принцип интерференции, дополнил известный принцип Гюйгенса, введя в 1816 году понятие о когерентности световых волн и их интерференции (принцип Гюйгенса-Френеля). На основе этих двух принципов Френелем была создана в 1818 году теория дифракции света. Впервые рассмотрел дифракцию от края круглого отверстия.
В 1816 году выполнил опыты с бизеркалами, а в 1819 году — с бипризмами по интерференции света, ставшие классическими. Исследовал интерференцию поляризованных лучей. Доказал в 1821 году поперечность световых волн (к идее поперечности Френель пришёл в 1819 году независимо от Т. Юнга). Открыл в 1823 году эллиптическую и круговую поляризацию света. На основе световых представлений объяснил хроматическую поляризацию и вращение плоскости поляризации света, двойное лучепреломление.
В 1823 году установил законы отражения и преломления света на плоской неподвижной поверхности раздела двух сред (формулы Френеля). Наряду с Ф. Юнгом является создателем волновой оптики. Изобрёл несколько интерференционных приборов, применяющихся и поныне — это зеркала Френеля, бипризма Френеля, линза Френеля.
Исследовал проблему о влиянии движения Земли на оптические явления, положив (в 1818 году) начало оптике движущихся тел. Высказал мысль о частичном увлечении эфира и вывел коэффициент увлечения света движущимися телами — дал формулу изменения скорости света. Однако эти его выводы получили объяснение только гораздо позднее — в теории относительности.
Занимался Френель и прикладными задачами — маяками. В последние годы жизни он внедрял на французских маяках ступенчатые стёкла, позволившие применять там в качестве источников света особо сильные горелки. Ступенчатые стекла в настоящее время применяются на всех маяках и мощных прожекторах.
Занимался Френель и педагогической деятельностью в Высшей политехнической школе. Его научные успехи были высоко оценены: в 1823 году Френель единогласно (что большая редкость) был избран членом Парижской академии наук, а в 1825 году его избрали членом Лондонского королевского общества.
Слабое здоровье не позволило Френелю дожить и до 40 лет. Особенно сказались частые командировки на маяки. В 1827 году больного Френеля перевезли в Билль д’Авре (недалеко от Парижа), где он скончался 14 июля 1827 года.
В XXI веке многие оптико-технические фирмы выбрали себе в качестве названия имя Френеля. И поисковики в Интернете дают на них ссылок даже больше, чем на статьи о самом учёном.
Спасибо на добром слове, Карл-Август Аванти. У американцев и мафия - с американским колоритом. В Италии, кроме сицилийской мафии есть еще...