艾薩克·牛頓是公認的有史以來最偉大的科學家之一，這得益於他對科學界所作出的巨大貢獻，即他提出的運動定律和萬有引力定律。這兩個定律至今一直影響著整個科學界，有不可取代的地位。科學的進步離不開實驗，離不開實踐，只有躬身其中，才能檢驗一切真理。牛頓是個實踐者，更是一位偉大實驗家。
1672年1月11日，牛頓被邀請成為英國皇家學會成員。當被詢問他的研究時，他以一篇長長的科學著作闡述了自己對於光的觀點，以基於這些觀點所做的實驗。牛頓認為白光是由平時所見的彩虹中所有顏色光集合而成的。當時，白光作為一種純潔的實體，這種觀點是完美的，無懈可擊的，因此牛頓提出的白光是由多種顏色的光混合而成的觀點被很多人恥笑，他們覺得這是非常荒謬的。
當然，眾所周知，當陽光通過三稜鏡或其他玻璃表面時會產生有顏色的彩虹圖案。但是在牛頓之前，人們認為這是因為白光在通過玻璃時受到了玻璃中摻入的雜質的影響，這改變了白光的本質。牛頓的天才之處在於他設計了一個簡單的實驗，證明了這種觀念是錯誤的。
實驗的第一階段在一間用厚重窗簾擋住陽光的暗室裡進行。窗簾上有一個允許單束光通過的小孔，使光照射在三稜鏡上。光束通過三稜鏡後照射在房間另一端的白色牆壁上，色散形成有顏色的彩虹圖案。牛頓定義了這個圖案中的7種顏色：紅、橙、黃、綠、藍、靛和紫。
這一現象仍然可以解釋為由於光通過玻璃引起了改變。但是在實驗的第二階段，牛頓將第二塊三稜鏡倒置後放置在第一塊三稜鏡和白色牆壁之間。第一塊三稜鏡使光分解後呈現7種顏色；第二塊三稜鏡並沒有讓這些顏色更加明亮，而是將這7種顏色重新複合成一個白色的光點。他將一道「彩虹」變回一束白光。對這一現象的解釋是，白光實際上是彩虹中出現的所有顏色光的混合，光線在通過稜鏡(或者自然中的情況是在雨滴內部)時會發生彎折。一些顏色的光彎折的程度比另一些顏色的光彎折的程度大，因此它們被展開還是被壓縮到一起取決於稜鏡的取向。將展開的光彎折回單束光和將單束光彎折成不同顏色的光一樣容易。這是人類向理解光譜學邁出的第一步，使人們能夠通過發展由牛頓設計的反射式望遠鏡確定恆星的組成。
這只是牛頓對光的本質的一項深刻洞察，而類似這樣的深刻理解最終被收錄在一本偉大的著作《光學》中。這本書出版於1704年，即牛頓擔任英國皇家學會會長的第二年。在這本書中，他表達了自己對科學方法的理解：「分析主要在於做實驗和觀察，通過歸納法得到普遍結論；除了從實驗中獲得的結論或者其他確定的事實以外，不允許與這些實驗得到的結論相悖的」觀點存在。