Foucault era filho de um editor de Paris, onde nasceu em 18 de setembro de 1819. Após receber a educação básica predominantemente em sua própria casa, ele estudou medicina, abandonando-a para se dedicar à física devido à aversão ao sangue. Primeiro dedicou a sua atenção para a melhoria das técnicas fotográficas de L. J. M. Daguerre. Durante três anos foi assistente experimental de Alfred Donné (1801-1878) no seu ciclo de palestras sobre anatomia microscópica.
Com Hippolyte Fizeau realizou uma série de investigações sobre a luz do Sol, comparando-a com a que é emitida pelo carbono na lâmpada de arco e pelo óxido de cálcio na chama de um maçarico de oxigénio e hidrogénio. Pesquisou também o fenómeno da interferência na radiação infravermelha, nos raios luminosos que percorrem caminhos óticos significativamente diferentes e na polarização da luz.
Vida
Em 1850 Foucault fez uma experiência com o aparelho de Fizeau-Foucault para medir a velocidade da luz, que veio a ser conhecida com a experiência de Foucault-Fizeau. Tal experimento foi visto como "o último prego do caixão" da teoria corpuscular da luz, de Newton, pois mostrou que a luz viaja mais lentamente na água que no ar.
Em 1851 fez a primeira demonstração experimental da rotação da Terra em torno seu eixo (ver Rotação da Terra). O experimento foi feito por meio da rotação do plano de oscilação de um pêndulo longo e pesado suspenso livremente, no Panteão de Paris. A experiência causou sensação em todas as teorias vigentes. No ano seguinte, utilizou (e nomeou) o giroscópio como a comprovação experimental conceptualmente mais simples. Em 1855, recebeu a Medalha Copley da Royal Society por "notáveis pesquisas experimentais" Pouco antes, no mesmo ano, foi nomeado physicien (físico) do Observatório Imperial de Paris.
Em setembro de 1855 descobriu que a força necessária para a rotação de um disco de cobre aumenta quando o disco gira com sua borda entre os polos de um íman, ao mesmo tempo que o disco torna-se aquecido pelas "correntes de Foucault" induzidas no metal.
Em 1857 Foucault inventou o polarizador que tem o seu nome, e no ano seguinte criou um método para investigar espelhos de telescópios refletores, com o objetivo de determinar o seu formato. O chamado "teste de Foucault" permite que o fabricante descubra se o espelho é perfeitamente esférico ou possui um desvio não-esférico, através da imagem formada pelo espelho. Antes de Foucault publicar suas descobertas, os testes de reflexão de espelhos de telescópios eram por “tentativa e erro".
O teste de Foucault determina o formato de um espelho a partir dos comprimentos focais de suas áreas, comummente chamados de zonas e medidos a partir do centro do espelho. O teste concentra a luz de uma fonte puntiforme no centro de curvatura e reflete-a de volta para uma fenda. O teste permite ao usuário uma análise quantitativa da secção cónica do espelho, permitindo assim que ele avalie seu formato real, o que é necessário para obter-se um sistema ótico de boa qualidade. O teste de Foucault é utilizado até hoje, principalmente por amadores e pequenos fabricantes de telescópios comerciais, porque é barato e utiliza equipamentos simples e manuais.
Foi com o espelho rotativo de Charles Wheatstone que Foucault, em 1862, determinou a velocidade da luz como sendo igual a 298 mil km/s (cerca de 185 mil mi/s) – 10 mil km/s menor que a obtida pelos pesquisadores anteriores e apenas 0,6% menor que o valor atualmente aceite.
Últimos anos
Nesse ano, Foucault foi eleito membro do Bureau des Longitudes e membro oficial da Légion d'Honneur. Em 1864, foi eleito membro da Royal Society de Londres, e em 1865 membro da parte mecânica do Instituto. Em 1865, apareceram artigos propondo uma modificação no governador centrífugo de Watt, que tinha sido estudado há algum tempo com o objetivo de tornar seu período de revolução constante, além de um novo aparelho para regular a luz elétrica. Nesse ano (Comptes Rendus LXIII), ele mostrou que, através da precipitação de um filme de prata fino e transparente sobre o lado externo da objetiva de vidro de um telescópio, o Sol pode ser observado sem causar danos aos olhos. Os seus trabalhos científicos podem ser encontrados no Comptes Rendus, 1847-1869.
Morte e homenagens
Provavelmente Foucault morreu de esclerose múltipla, rapidamente desenvolvida, em 11 de fevereiro de 1868, em Paris, e foi enterrado no Cemitério de Montmartre.
Em 18 de setembro de 2013 o Google o homenageou-o com um Doodle comemorativo.
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