通过两个实验，揭开了光谱的奥秘，推动了现代光学的发展。
在牛顿生活的时代，有一种比较权威的解释是：从太阳表面不同点发出的光进入三棱镜时的角度各不相同，这就造成三棱镜对这些光线折射的不同，结果就形成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同的颜色。
可是，英国年轻的科学家牛顿不迷信权威的说法，为了揭开光谱的奥秘，他在1666年先后设计了两个实验。
第一个实验是“判决性实验”，来判定太阳光谱的形成是否是由于折射的不同。
这天，牛顿亲手制作了两个光学质量很好的三棱镜，将它们隔开一段距离分别放在屋子里，中间隔有一道屏幕，在屏幕中间开有一条垂直的狭缝。他再将房间的百叶窗放下，屋内顿时漆黑一团。
牛顿打开事先在百叶窗上凿好了的一个小洞，这时，外面的阳光透过这个小孔射向前面的一个三棱镜，这束阳光很自然地色散成七彩光带投射在屏幕上。接着，牛顿将前面的三棱镜转动了几次，使光谱的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7条垂直色带，依次投射到屏幕的狭缝上。这样，7种不同颜色的光又通过狭缝再投射到屏幕后面的三棱镜上。
奇怪的是，7种色光透过后一个三棱镜的折射后，并没有再造成一次色散而形成新的七色光谱，而只显示各自的单一颜色。这次实验的结果，对过去“太阳光谱的形成是由于折射的不同”的权威解释“宣判”了“死刑”。
接着，牛顿又着手做第二个实验，因为光判决了旧理论的死刑并不够，还要证实新理论的诞生，所以，第二个实验又叫“支持性实验”。
他在第一个实验装置上稍作变动，撤走了后一个三棱镜，在屏幕的位置上放了一个很大的凸透镜。牛顿让经过前一个三棱镜色散后的光谱投射到凸透镜上，结果，所有7种颜色的光经过凸透镜后就聚成一束白光了！牛顿由第二个实验得出结论：白光是由这些7彩色光混合而成的。
这两个实验使那些权威们目瞪口呆，后来，这个重大发现立即被应用到一系列重要科研领域中。
牛顿提出白光形成的新理论后，马上把这一理论运用到改进望远镜上。他成功地应用一种凹凸透镜组合而成的望远镜，一举消灭了色差。你别小看了这点改进，却奠定了现代大型光学望远镜的基础，为天文学作出了巨大贡献。
牛顿借助自己别出心裁设计的三棱镜实验，认识了白光，也就是太阳光的本质，同时也揭开了光的合成和分解的秘密，大大推动了现代光学的发展。