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牛顿的《光学》一书集中反映了他的光学成就。一位著名的英国学者说过：“单凭他在光学上的成就，牛顿就已经可以成为科学上的头等人物。”
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在光学发展的早期，对颜色的解释显得特别困难。亚里士多德认为，颜色不是物体客观的性质，而是人们主观的感觉，一切颜色的形成都是光明与黑暗、白与黑按比例混合的结果。
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1663年，波义耳提出，物体的颜色并不是属于物体的特性，而是由于光线在照射到物体上发生变异所引起的，能完全反射光线的物体呈白色，完全吸收光线的物体呈黑色。
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笛卡儿、胡克等人主张红色是大大地浓缩了的光，紫光是大大地稀释了的光。
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牛顿认为白光是由各种不同颜色的光组成的，玻璃对各种色光的折射率不同，当白光通过棱镜时，各色光以不同角度折射，结果就被分开成颜色光谱。
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牛顿的三棱镜实验对白光进行分解，通过这个实验，在墙上得到了一个彩色光斑，颜色的排列是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。牛顿把这个颜色光斑叫作光谱。
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可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400—700纳米之间。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895560]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 4 远去的声音会变低 多普勒效应
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在日常生活中，我们大概都碰到过一边鸣笛一边急驰而去的救护车或消防车，那刺耳的笛音也经历了一个由低到高再到低的过程。车辆驶近时，笛音的频率也增高了。
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频移现象
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1842年，奥地利数学家多普勒注意到了这样的现象：他路过铁路交叉处时，恰逢一列火车驶过，火车从远而近时汽笛声变响，音调变高，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大的兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象，后来被称为多普勒效应。
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多普勒认为，声波因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动波源的前方，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高。在运动波源的后面，产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低。波源的速度越高，这样的效应就越大。
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同样地，当波源静止而观测者移动的时候也会发生这种现象。
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拜斯·贝洛的实验
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1845年，荷兰气象学家拜斯·贝洛实验证实了多普勒效应。他让一队小号手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏，而他自己则在站台上测量音调的改变。
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多普勒效应有很多应用，如利用多普勒效应制成的血流仪，可以进行人体内血管中血流量分析；而多普勒超声波流量计可以测量工矿企业管道中污水或有悬浮物的液体的流速。再比如，装有多普勒测速仪的监视器向行进中的车辆发射频率已知的超声波，并测量反射波的频率，就能知道车辆是否在超速行驶。
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