Русский, советский физик, специалист в области прикладной и электронной оптики, оптики атмосферы и гидрооптики, лазерной техники, теории стеклообразного состояния, изучения свойств и строения стёкол, космического излучения. Герой Социалистического Труда. Лауреат Ленинской премии.
Лебедев родился в городе Поневеже Ковенской губернии. Его отец директор и преподаватель химии Поневежского реального училища предопределил выбор сына, заинтересовав физическими опытами. В 1911 году, окончив Санкт-Петербургское реальное училище, обучился в Петербургском университете на физико-математический факультет.
Всю свою жизнь А.А. Лебедев работал в Государственном оптическом институте. Он возглавлял организованный им сектор прикладной физической оптики.
Первая мировая война поставила Россию перед потребностью получения отечественного оптического стекла. А.А. Лебедев по предложению профессора Д. С. Рождественского создал теорию на основании стало возможно повысить точность воспроизведения требуемых оптических констант; был разработан режим отжига и конструкция печей для отжига; исследовалось влияние закалки на термическую стойкость клингеров и выполнен ряд других работ. В 1926 году было получено первое отечественное оптическое стекло.
В 1930-1931 годах А.А. Лебедевым была предложена оригинальная схема фокусировки на фотопластинке магнитным полем пучков электронов, дифрагированных в кристалле. Тогда же им впервые в мире были использованы электронные линзы в электронно-оптических приборах. В 1931 году, А.А. Лебедев впервые успешно использовал в сконструированном им электронографе фокусирующие свойства магнитной линзы.
Летом 1934 года на Эльбрусе он проводит работы по определению прозрачности облаков в разных частях спектра; измерение интенсивности солнечной радиации в крайней инфракрасной части спектра (400 микрометров), интенсивности зелёной линии неба ночью и в сумерки, яркости неба во время сумерек.
Первый в мире интерференционный модулятор (светодальномер), созданный А.А Лебедевым и его учениками В.В. Балаковым и В.Г Вафиади в 1935-1936 годах, был в этом отношении более стоек и мобилен: он выдерживал перевозку по плохим дорогам без нарушения точности настройки. Новый тип интерферометра – поляризационный нашёл применение в минералогии, а также в исследованиях малых изменений показателя преломления стекол и в других случаях.
Разработанный А.А. Лебедевым в 1930 году метод, основанный на дифракции электронов, давал новые средства изучения вещества. Прототип первого отечественного электронного микроскопа был создан в 1943 году. Последующие модификации нашли широкое применение в различных областях научных исследований и практике. За эту разработку А.А. Лебедеву, В.Н. Вернцнеру и Н.Г. Зандину в 1947 году была присуждена Сталинская (Государственная) премия второй степени.
В 1947 году А.А. Лебедев стал профессором, заведующим кафедрой электрофизики физического факультета Ленинградского университета, позднее переименованной по его инициативе в кафедру электроники твёрдого тела. В конце 1940-х – начале 1950-х годов являлся членом Учёного совета Ленинградского Института точной механики и оптики (ЛИТМО).
А.А. Лебедев положил начало направлению исследований, посвящённых тепловидению. Под его руководством были созданы оптико-электронные приборы, позволяющие наблюдать на экране электронно-лучевой трубки или при помощи индикаторного устройства изменения и неоднородность температуры произвольной поверхности. С 1962 года были проведены широкие работы в области лазерной техники. Лебедевым и его учениками был разработан, а позднее и создан первый лазерный импульсный дальномер на рубине (1963-1964), первый в мире фазовый дальномер на арсениде галлия и другие приборы.
Он внёс огромный вклад в направления:
- Электронная оптика (электронные микроскопы, микроанализаторы, электронно-оптические преобразователи и другие установки);
- Создание и изучение лазерных источников излучения; тепловизионные приборы и методы визуального контроля температуры поверхности объекта (приборы, применяющиеся в медицине, которые позволяют диагностировать изменение температуры кожного покрова);
- Техническое применение и исследование свойств полупроводников в оптико-электронных приборах;
- Используя космическую аппаратуру исследование рентгеновского излучения и коротковолнового оптического излучения Солнца за пределами земной атмосферы;
- Создание и изучение аппаратуры световой локации, аналога радиолокации (применяются в геодезии и военной технике);
- Создание установок и приборов, которые фиксируют их фотоспособом через интервалы в стотысячные и миллионные секунды.