LA DECOMPOSITION DE LA LUMIERE
 
            L'année 1666 est une période intellectuellement riche pour Newton. En effet le mathématicien et physicien veut approfondir ses connaissances dans le domaine de la lumière. Pour cela, il s'enferme dans sa chambre qui est isolée de la lumière. Seul un petit trou percé dans le volet permet le passage d'un petit faisceau lumineux. Il observe une tâche lumineuse sur le mur lorsque le faisceau lumineux ne rencontre aucun obstacle. Il recommence ensuite cette même expérience mais en plaçant une feuille sur la trajectoire du faisceau lumineux et observe également une tâche lumineuse sur celle-ci. Enfin, il utilise un prisme triangulaire à 3 faces égales et fait les observations suivantes :
           La tâche lumineuse présente initialement sur le mur disparait, et laisse place à une bande constituée des couleurs de l'arc en ciel, c'est-à-dire un dégradé du rouge au violet. Newton appelle alors ce phénomène le spectre visible. A ce spectre visible, on ajoute deux radiations colorées que l'œil ne perçoit pas : les infrarouges et les ultraviolets. Il en déduit donc que la lumière du Soleil, blanche, est diffusée sous forme de rayons lumineux colorés.
          C'est en s'appuyant sur des expériences de Descartes sur la réfraction de la lumière que Newton découvre que c'est la réfraction qui permet la séparation des couleurs à la sortie du prisme. En effet, la lumière se propage de façon rectiligne jusqu'à ce qu'elle rencontre un obstacle. A cet instant, les différentes couleurs qui composent la lumière ne prennent pas toutes la même direction; cela est du à leurs indices de réfraction différents. La lumière est alors décomposée.
          Cette expérience permet d'expliquer le phénomène de l'arc en ciel. En effet, la lumière du Soleil traverse des gouttes d'eau qui sont assimilables à un prisme. Comme la lumière traverse un obstacle, elle se décompose. Cela fait donc apparaître un dégradé de couleurs dans le ciel qui caractérise l'arc en ciel.

Des expériences inverses qui confirment la thérorie:

PREMIERE EXPERIENCE:
          L'idée est de faire passer la lumière décomposée dans une lentille convergente. C'est une lentille (c'est-à-dire un milieu homogène, isotrope et transparent dont au moins l'une des faces n'est pas plate) à bords minces et au centre épais telle que recevant un faisceau de lumière constitué de rayons parallèles, elle fait

converger (se réunir en un point) tous ces rayons en aval de la lentille vers un point que l'on appelle "point focal image". Les différents rayons lumineux colorés vont donc se réunir en un point précis. On va ainsi obtenir une lumière blanche recomposée.

DEUXIEME EXPERIENCE:
          Newton eut l'idée de fabriquer un disque constitué de secteurs. Chacun de ces secteur correspond à une des couleurs du spectre. Ces couleurs sont rangées dans l'ordre dans lequel elles apparaissent sur le spectre.
          L'expérience consiste donc à faire tourner ce disque très rapidement afin de permettre une superposition de ces couleurs. Newton observe alors que le disque est blanc. (cliquez sur l'image pour voir l'animation)


            Ces différentes expériences inverses démontrent donc bien que la lumière blanche est composée des couleurs du spectre que l'œil ne perçoit pas séparément.
            Newton émet alors sa théorie corpusculaire : la lumière est composée de petites particules que l'on nomme corpuscules qui sont émises à partir d'une source lumineuse. Les corpuscules sont comparables à des plombs éjectés d'un fusil. Celles-ci ont des masses différentes qui provoquent des sensations distinctes sur la rétine. C'est ce qui permet à l'œil de distinguer les couleurs.
            Newton définit alors la lumière comme étant une «  énergie émanant d'un corps agissant sur la rétine de manière à rendre les choses visibles »