1666年，23岁的牛顿让一束光通过三棱镜，发现光束被分解成七种单色光，这就是光的色散现象。
色散现象的发现，同时揭示了望远镜中常常遇到的色差的原因。天文学家在用望远镜观察天体的时候，发现在像的边缘，常常会变得模糊起来，这种现象叫做色差。天文学家想消除它，但是不知道造成的原因，更找不到消除的办法。而牛顿的实验表明了，这是由于不同的光线有不同的折射率，光线通过透镜时产生了色散，才造成了像的模糊。
牛顿找到了色差造成的原因，就开始寻找消除的办法。他想，既然光的色差是由于白光中的各种单色光的不同折射造成的，那么，就可以用具有不同折射率的透镜的组合来消除色差。这个想法是很正确的。
为了用实验证明自己的设想，他让光通过一个盛水的玻璃棱镜，观察折射率的变化。但是，他发现，折射率却没有变化。牛顿不放心，又多次重复进行了这个实验，结果都是如此。牛顿由此得出了这样的结论：水是透明的，玻璃是透明的，所有的透明物质都以相同的折射率折射不同颜色的光线，因此，望远镜的色差是无法用不同折射率的透镜的组合来加以消除的。
后来，有个名叫罗斯卡的科学家重复了牛顿的实验。他让光也通过一个复合的玻璃棱镜，发现各种单色光的折射角发生了变化。他反复进行了实验，确信自己没有错，就写信给牛顿，告诉他自己的实验结果。牛顿很自信，他坚信自己反复做的实验不会有错，而是罗斯卡搞错了，他自始至终从来就没有怀疑自己的思维有什么不合理的地方。