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Per quanto riguarda il carattere ondulatori o corpuscolare della luce, Newton assume un’atteggiamento molto complesso. Non giunge mai a una recisa affermazione della tesi corpuscolare, che tuttavia utilizza largamente. Fonda ogni sua affermazione su fatti sperimentali, dai quali ricava le affermazioni costitutive delle teorie. A seconda del particolare caso preso in esame prospetta soluzioni di tipo corpuscolare o di tipo ondulatorio. Ritiene però che la tesi ondulatoria non sia in grado di spiegare né la propagazione rettilinea della luce, né la formazione delle ombre dietro gli ostacoli.
Le molte e spesso confuse spiegazioni della natura dei colori li attribuivano ai corpi sui quali agiva la luce, non alla luce stessa. Nella tradizione aristotelica il colore era presentato come una qualità inerente ai copri o come prodotto da una mescolanza dell’ombra con la luce. Cartesio li faceva dipendere dalle differenti velocità dei moti di rotazione e di traslazione delle particelle dell’etere. Newton si discosta nettamente sia dalla tradizione sia dalle posizioni dei suoi contemporanei: ritiene che la modificazione della luce, dalla quale derivano i colori, sia “una proprietà innata della luce”. Sono invece “proprietà originali” e connaturate, diverse nei diversi raggi. Il problema del colore non è più qualcosa che riguardi solo la psicologia della percezione; è un problema fisico separabile da quello psicologico ed è trattabile con metodi matematici: gli angoli di rifrazione sono calcolabili.

Il celebre esperimento del prisma mostra che la luce consta di raggi diversamente rifrangibili, che vengono proiettati su diversi punti della parete a seconda del loro grado di rifrangibilità: a ogni grado è associato un colore primario fondamentale. La luce bianca è luce pura, è composta da raggi che hanno caratteristiche differenti. Le componenti della luce possono essere separate e ricomposte.
Anche sul piano delle applicazioni pratiche o della tecnologia, il lavoro ottico di Newton offriva risultati importanti, come il telescopio a riflessione.

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