在夏天，雷陣雨過後，天邊有時就會出現像拱橋形狀的彩虹。由不同顏色組成的彩虹，很是讓我們人類的童年興奮，並由此產生遐想。但是這種美麗的現象是怎樣產生的，人們卻不知道。後來的一些科學家，都從不同的角度來說明這一現象。比如，笛卡爾在他的《流星學》一書中，就說虹的現象是因為陽光通過水滴的折射，而產生的自然現象，牛頓受到他的啟示，在大學裡曾用三稜鏡做過實驗，發現了光譜裡的紅、黃、綠、藍、紫五色。
現在，天體運行的研究，關於引力平方比關係進行不下去了，牛頓就回過頭來研究起顏料學。他選擇了一個陽光特別充足的日子來做實驗。那天，他取出了上大學時買的三稜鏡，用塊細軟布仔仔細細地擦拭了一遍，然後拉上了窗簾，屋裡頓時暗了下來。他笑了，搖了搖頭，把窗簾稍微拉開一點，留下很細的一條縫，陽光透過這條縫強烈地射了進來，投到地上。這時，牛頓把三稜鏡放到光線的入口處，照在三稜鏡上的陽光因此被折射到對面的牆上，一件令人愉快的事發生了，牆上出現了生動而明顯的色彩，這種景象實在令牛頓興奮！牛頓又拿出一個三稜鏡，兩個三稜鏡中間有一定的距離。這時情況又不同了，陽光通過第一個稜鏡放出的藍色光線的折射角比紅色光線的要大，綠色的折射角居於其間，而純紅色的光線被第二個稜鏡折射後仍為紅色，藍色的仍為藍色。當將三個以上的稜鏡上下排列時，幾束光線分別投入這些稜鏡，它們經過折射後，每個稜鏡將光折射後展示出上下排列的從紅到紫的光譜，它們是紅、橙、黃、綠、藍、青和深紫，這景象真是太壯觀了。
他興奮地說：「顏色是由它的折射程度不同造成的。」這時，正好妹妹又來叫他吃飯了，一進屋發現大白天拉著窗簾，不解地問哥哥：「又搞什麼名堂？」「你去叫弟弟來，給你們看個新鮮的東西。」妹妹風風火火地去樓下叫弟弟去了。不一會兒，兩個人來到牛頓的房間。這時，牛頓把三稜鏡又依次地排列好。「待會兒，你們看牆上。」牛頓交代了一句，把窗簾拉開一條縫。「快看牆上！」對面牆上出現了七種鮮豔的色彩。「哎呀，太漂亮了！」「簡直就跟彩虹一模一樣啊！」「哥哥，你使了什麼魔法？」弟弟開始注意哥哥的手了。這時，牛頓撤去了三稜鏡，七彩顏色的光帶，就變成了白色光點了。妹妹嚷嚷：「一定是地上的那些東西上糊著彩色紙。」「哥哥給我看看吧，我也學這一手，好表演給村裡別的孩子看！」
牛頓把窗簾唰地拉開，房間一片光亮。「嘿，你們看吧。」弟弟妹妹爭搶著看牛頓手裡的三稜鏡，不過是一個削成三角形的玻璃柱。「喲，真奇怪，並不帶顏色啊！」「肯定這裡面有魔法，對不對？」弟弟望著哥哥問。「它沒有魔法。」「哥哥，這到底是什麼東西？」「這叫三稜鏡。」「可真是個奇怪的玩意兒。」「為什麼把三稜鏡放在光束裡，就會變出來顏色呢？」弟弟很想了解其中的原因。「要說明這個問題，不是一時半會兒說得清的。」「哥哥跟我們說說吧。」妹妹也央求道，她對這一現象感到很新奇。「你的外套是什麼顏色？」牛頓衝著妹妹提問。「紅顏色呀！」「為什麼是紅的？」「它本來就是紅的，這還用問嗎？」「太陽光是白色的，而為什麼外套卻看成是紅的呢？」弟弟搶著說：「如果沒有白光，就跟晚上一樣了，什麼都是黑的。」「可是，木炭在白天仍是黑的。」妹妹說。
牛頓笑了笑，看看妹妹，又看看弟弟說：「你們說得好！」弟弟妹妹受到哥哥的表揚，都很得意。「讓我來告訴你們是怎麼回事，顏色是由光的折射程度不同造成的，白色的光經過折射展示出各種基色，就是紅、黃、綠、藍、紫，而各種基色合在一起又呈現為白色，也就是說白光裡本身就包含著5種基色。」妹妹睜大眼睛搖了搖頭：「我還是不懂，哥哥。」「那麼剛才我的實驗你看清楚了嗎？」「看清楚了。」「第一個三稜鏡和第二個三稜鏡反射到牆上的顏色一樣嗎？」「不一樣。」「這就對了，不同的顏色與不同折射的光線相對應。紫紅或紫色與最大折射的光線相對應，紅色對應的是最小的折射光線，綠色與中間色相對應，然而，藍色落在紫紅與綠色之間，黃色在綠色和紅色之間。因此，光線是越來越折射的。產生這些顏色可依次排列成紅、黃、綠、藍和紫色，與所有和它們次第相連的及中間顏色在一起。」
弟弟妹妹似懂非懂地點了點頭。「那麼木炭怎麼是黑的呢？」妹妹始終忘不了白天的黑色。「木炭是把紅、黃、藍所有顏色都吸收了的緣故。沒有光反射出來，就跟黑暗的夜晚一樣，看上去是黑的。」「它是怎麼吸收的。」「我現在也說不好，這僅僅是哥哥的設想，等回到大學裡再做實驗，才能斷定。」根據三稜鏡的這種實驗，後來牛頓對虹現象，也作了解釋：虹的物理原因是光線射到一個水滴表面上之後，經過折射到對面另一點上，其中有一部分又折射到大氣中，另一部分再次反射到水滴表面的其他點上，它再次分為折射和反射光線，有的可在水滴內反射多次後才折射出去。但是，水滴極小，可視為點，只考慮其入射角和出射角，當入射角最大或最小時，出現的光線通常是集中的。不同的最大和最小入射角與不同顏色光線相對應，並顯示出虹的某種色帶，其最內的為虹的藍色帶，最外的為紅色帶，其他的為中間色帶。