Показатель преломления не зависит от угла падения светового пучка, но он зависит от его цвета. Это было открыто Ньютоном. Ньютон Исаак (1643 – 1727), английский ученый, заложивший основы классической физики. Сформулировал основные законы классической механики, в том числе открыл закон всемирного тяготения. Заложил основы небесной механики, построил зеркальный телескоп. Открыл и исследовал многие оптические явления и сделал попытку объяснить их с единой точки зрения.
Пучок солнечного света проходил в затемненную комнату через маленькое отверстие в ставне. Падая на стеклянную призму, он преломлялся и давал на противоположной стене удлиненное изображение с радужным чередованием цветов.
Ньютон выделил в радуге семь цветов. Саму радужную полоску Ньютон назвал спектром. Им было доказано, что цвета различаются не только качественно, но и количественно: для каждого из лучей спектра имеется свой показатель преломления в призме. Для красного цвета он равен 1,54, а для фиолетового - 1,56. И. Ньютон доказал, что цвет - изначальное свойство света, которое призма лишь помогает нам увидеть. Показатель преломления зависит от скорости света в веществе. Луч красного цвета преломляется меньше из-за того, что красный свет имеет в веществе наибольшую скорость, а луч фиолетового цвета больше, так как скорость фиолетового света наименьшая. Именно поэтому призма и разлагает свет. В пустоте скорости света разного цвета одинаковы. n = c/υ
Белый свет имеет сложную структуру. Из него можно выделить пучки различных цветов, и лишь совместное их действие вызывает у нас впечатление белого цвета. В самом деле, если с помощью второй призмы, повернутой на 180 относительно первой, собрать все пучки спектра, то опять получится белый свет. Выделив же какую-либо часть спектра, например зеленую, и заставив свет пройти еще через одну призму, мы уже не получим дальнейшего изменения окраски.
Закрыв отверстие красным стеклом, Ньютон наблюдал на стене только красное пятно, закрыв синим стеклом, наблюдал синее пятно и т. д. Отсюда следовало, что не призма окрашивает белый свет, как предполагалось раньше. Призма не изменяет свет, а лишь разлагает его на составные части. Схема разложения белого света с помощью призмы. Различным цветам соответствуют волны различной длины. Никакой определенной длины волны белому свету не соответствует.
Впоследствии была выяснена зависимость цвета от физических характеристик световой волны: частоты колебаний или длины волны. Поэтому можно дать более глубокое определение дисперсии, чем то, к которому пришел Ньютон. Дисперсией называется зависимость показателя преломления света от частоты колебаний (или длины волны). Явление дисперсии, открытое Ньютоном, - первый шаг к пониманию природы цвета. Глубина понимания дисперсии пришла после того, как была выяснена зависимость цвета от частоты (или длины) световой волны.