первые шаги: Гримальди в 1660 наблюдал явление диффракции, описание к-рой появилось в его посмертном трактате в 1665; он же, а также Гук и Бойль, наблюдали интерференционные явления в тонких пластинках. Это собственно все, что было известно о свете. До Н. в учении о цветах господствовала аристотелевская теория цветов, рассматривающая их многообразие как различные степени смешения тьмы со светом(Гук, правда-, пытался-дать им механическое объяснение). Даже о конечной скорости света не было единого мнения (она была измерена Рёмером лишь в 1675). Общепринятым представлением о природе света было картезианское; свет есть род давления, передающегося через среду. Гук, развивая* это представление, создал волновую теорию света.
Перед Н. встала задача исследования свойств луча приприхождениисквозъ стекла телескопа.
Эти свойства, он исследовал, работая с трехгранной призмой; при этом он обнаружил (в 1666), что белый луч света, проходя сквозь призму, разлагается на составляющие цветные лучи, к-рые сами при дальнейшем пропускании сквозь призму уже не разлагаются и являются, следовательно, простейшими; наоборот, собравшись вместе, эти лучи. вновь дают белый луч. Явление это (дисперсия света) происходит потому, что составляющие цветные лучи каждый имеет свой коэффициент преломления. Однородный по цвету луч не изменяется при отражениях и преломлениях. Открытие Н. чрезвычайно важно для оптики. Ньютон сделал практический вывод из этого открытия для построения телескопа. Именно он нашел, что дисперсия света является второй причиной неясности изображения в телескопах, так как из-за различия преломляемости составляющих лучей лучи, вышедшие из одной точки и прошедшие линзу, не сойдутся в одной точке (хроматическая аберрация). Следует отметить, что Н. допустил в этом вопросе ошибку, заключавшуюся в том, что он считал хроматич. аберрацию неустранимой. Эта ошибка Н. была впоследствии исправлена Эйлером.
Н. пришел к мысли построить зеркальный (отражательный) телескоп, где указанного недостатка не должно было быть. Первый такой телескоп Н. сконструировал в 1668, a ^jjopofi — в 1671. В 1675 Н. наблюдал цветные кольца, образующиеся при прохождении однородных лучей сквозь слой воздуха, ограниченный плоской пластинкой и слабо выпуклой линзой. Н. правильно усмотрел в этом явлении свойство периодичности света, на что до него никто не обращал внимания. Н. объяснял это явление тем, что луч попеременно обладает свойствами («приступами») отражения и прохождения: падая на поверхность другой среды при таких условиях, когда луч обладает «приступом» прохождения, он проходит, иначе же — отражается. Проходя сквозь слой воздуха различной толщины, лучи света, расположенные по кольцу, будут попеременно падать на границу слоя, находясь то в одном «приступе», то в другом, и, следовательно, они то проходят, то отражаются, что и приводит, по Н., к образованию темных и светлых колец.
Из других работ Н. по свету можно указать на его наблюдения цветов тонких пластинок: новое у Н. заключается здесь в определении связи цветов с толщиною пластинки. Вслед за Гримальди Н. наблюдал также диффракцию; однако из своих опытов он сделал вывод,что луч, проходя возле края препятствия, загибается не во внутрь тени, а в противоположную сторону, отчего тень в действительности больше, чем если бы лучи шли прямо.
В 1675, еще до опубликования работ Рёмера, Н. высказывал предположение о том, что свет имеет конечную скорость распространения и что ничто не мешает допустить, что свет от Солнца доходит до нас в течение 1—2 часов.
Позднее, в своих «Вопросах», приложенных к «Оптике» (№№ 26 и 27), Н. отмечал, что наблюдения явлений двойного лучепреломления в исландском шпате заставляют предположить, что луч света обладает различивши «сторонами»; он сформулировал это чрезвычайно ясно, и есть все основания считать, что Н. первый открыл свойство поляризации; объяснения его Н., однако, не дал. — Ньютоновы представления о природе света подверглись эволюции.
Вопреки господствовавшему в то время представлению о волновой природе света, Н. в первом же оптич. мемуаре в 1672 («Новая теория света и цветов») высказывает мысль о «телесности» света. Гук стал оспаривать эту идею.
В ответе Гуку Н. признал, что, хотя он и говорил о «телесности» света, однако, не настаивает на этом мнении и предпочитает обходиться без гипотез, описывая лишь свойства света, обнаруженные опытом. В споре с Гуком Н. указывает, что с его теориями согласуются все допустимые гипотезы; в частности, волновая гипотеза могла бы объяснить различие в цвете лучей различиями «ширины колебаний» (повидимому, Н. имел в виду длину волны), а именно: «наиболее широкие вызывают ощущения красного цвета, а наименьшие, или самые короткие,^ — ощущение голубого и фиолетового». Эта связь длины волны с цветом лучей указана впервые Ньютоном (см. также мемуар от 1675). Гук принял эту поправку Н.
В это же время (1675) Н. выдвигает компромиссную гипотезу: защищая корпускулярную (телесную) гипотезу света, он утверждает, что она вовсе не так далека от волновой и что колебания эфира полезны и необходимы для обеих гипотез. Эту гипотезу Н. подробно изложил в мемуаре, доложенном Королевскому об-ву в 1675 (напечатан лишь в 1752), «Гипотеза, объясняющая свойства света, изложенные в нескольких моих статьях». Суть этой гипотезы состоит в том, что Н. попрежнему считает свет корпускулами (телесными частицами), истекающими из источников света, но наряду с ними допускает наличие эфира, в котором под влиянием ударов корпускул света распространяются волны. Н. оговаривается, что эти эфирные волны он отнюдь не считает светом, иначе нельзя было бы объяснить прямолинейности распространения света, наличия теней ит. п., между тем, как он справедливо указывает, волны всегда огибают препятствие.
Но эфирные волны могут помочь, по Н., в объяснении преломления и отражения лучей, т. е. объяснить, почему луч имеет попеременно «приступы легкого отражения и преломления».
Волны, возбужденные корпускулами света, движутся быстрее их, обгоняют их; если пришедшая затем корпускула попадает на разрежение волны, она проходит, если на сгущение, — отражается. Но в дальнейшем Н. окончательно отказывается от эфира, указывая, что предположение о его существовании противоречит, в частности, факту движения планет, не испытывающих на своем пути сопротивления среды.
