Quando caminhamos pela floresta pela manhã ou ao entardecer é frequente conseguirmos ver um raio de luz que consegue passar através da folhagem das árvores, e então é possível perceber que esse raio de luz é esbranquiçado, tal como se pode observar na figura 1.
De facto, é habitual dizer-se que a luz proveniente do Sol é luz branca. Contudo, no século XVII, Isaac Newton observou que esta luz branca resulta da combinação de diferentes cores. Ele verificou que quando um raio de luz branca atravessava um cristal ou um prisma óptico, era dividido em diferentes cores, ao que se dá o nome de Dispersão ou Decomposição da Luz. Desta forma, Newton conseguiu explicar um fenómeno natural que há muito deixava as pessoas intrigados - o arco-íris.
Newton não foi o primeiro a criar um arco-íris artificial com um prisma, mas foi o primeiro a usá-lo para demonstrar que a luz branca é uma mistura de diferentes cores. O prisma consegue separar as várias cores, inclinando-as com diferentes ângulos: o azul por um ângulo mais agudo que o vermelho; o verde, o amarelo e o laranja por ângulos intermediários.
Algumas pessoas pensavam que o prisma mudava a qualidade da luz, dando cores a ela, em vez de separar as cores de uma mistura já existente.
Newton decidiu a questão realizando duas experiências em que a luz passava por um segundo prisma:
Na primeira experiência ele colocou, depois do primeiro prisma, uma fenda que deixava passar apenas uma pequena parte do espectro, digamos, a porção vermelha. Quando essa luz vermelha era novamente refratada por um segundo prisma, aparecia apenas luz vermelha. Isso demonstrava que a luz não é qualitativamente alterada por um prisma, apenas separada em componentes que estariam normalmente misturados.
Na sua segunda experiência, Newton virou o segundo prisma de cabeça para baixo. As cores do espectro que haviam sido desdobradas pelo primeiro prisma voltaram a ser reunidas pelo segundo. O que apareceu foi a luz branca reconstituída.
O arco-íris forma-se quando um raio de luz branca atravessa uma gota de água, deixando ver todas as cores que o constituem. As cores presentes num raio de luz branca são as indicadas em seguida:
