Курс лекций разбит на две части: «О преломлении лучей света» и «О происхождении цветов». И если в первой части рассматривается с некоторыми добавлениями уже привычная в то время геометрическая оптика, то вторая содержит новую теорию. Во второй части Ньютон сначала критически рассматривает существовавшие до него теории цветов, начиная с Аристотеля и заканчивая современниками. Дальше пишет о том, что его предшественники, изучая цвета, не пользовались математическими методами и настаивает на ошибочности такого подхода. Он указывает, что в оптике и исследовании природы цветов математические методы не менее важны, чем в других разделах физики. Впрочем, дальше Ньютон утверждает, что математический подход необходим для всех естественных наук: «Я надеюсь на этом примере показать, что значит математика в натуральной философии, и побудить геометров ближе подойти к исследованию природы, а жадных до естественной науки сначала выучиться геометрии, чтобы первые не тратили все свое время на рассуждения, бесполезные для жизни человеческой, а вторые, старательно выполнявшие до сих пор свою работу превратным способом, разобрались в своих надеждах, чтобы философствующие геометры и философы, применяющие геометрию, вместо домыслов и возможностей, восхваляемых всюду, укрепляли науку о природе высшими доказательствами».
В «Лекциях» Ньютон не отдает предпочтение ни одной теории света: ни корпускулярной, ни волновой. Вместо этого он демонстрирует новый, математический подход. По его мнению, для изучения света нужно на основе опытов сформулировать постулаты, подобные аксиомам геометрии. И уже из этих постулатов делать логические выводы, которые необходимо подтверждать новыми опытами. Выступая 6 февраля 1672 года в Королевском обществе, он всесторонне демонстрирует этот подход. Вот основные положения световой теории Ньютона, сопровожденные описанием конкретных опытов, которые привели к данному выводу:
«1) Световые лучи различаются в их способности показывать ту или иную особую окраску точно так же, как они различаются по степени преломляемости. Цвета не являются, как думают обыкновенно, видоизменениями света, претерпеваемыми им при преломлении или отражении от естественных тел, но суть первоначальные, прирожденные свойства света. Некоторые лучи способны производить красный цвет и никакого другого, другие желтый и никакого другого, третьи зеленый и никакого иного и так далее.
2) К одной и той же степени преломляемости всегда относится один и тот же цвет и обратно. Наименее преломляемые лучи способны порождать только красный цвет, и наоборот, все лучи, кажущиеся красными, обладают наименьшей преломляемостью. Наиболее преломляемые лучи кажутся глубоко фиолетовыми и, наоборот, глубокие фиолетовые лучи преломляются более всего, и соответственно промежуточные лучи имеют средние степени преломляемости. Эта связь цветов и преломляемости столь точна и строга, что лучи либо вполне точно согласуются в отношении того и другого, либо одинаково отличаются в обоих.
3) Поскольку я мог открыть, вид окраски и степень преломляемости, свойственные какому-либо роду лучей, не могут быть изменены ни преломлением, ни отражением от тел, ни какой-либо иной причиной. Когда какой-либо род лучей полностью выделялся от лучей другого рода, то он упорно удерживал свой цвет, несмотря на крайние мои старания его изменить.
4) Изменения цвета могут кажущимся образом происходить, когда имеется какая-либо смесь лучей различных родов. В таких смесях нельзя отличить отдельных слагающих; они, влияя друг на друга, образуют среднюю окраску. Если отделить преломлением или каким-нибудь другим способом различные лучи, скрытые в подобных смесях, то появятся цвета, отличные от окраски смеси; однако эти цвета не возникли вновь, но стали только видимыми вследствие разделения. Разумеется, так же, как при помощи разложения смеси, так и при соединении простых цветов можно вызвать изменения окраски; их также нельзя рассматривать как действительные превращения.
5) Поэтому мы должны различать два рода цветов: одни первоначальные и простые, другие же сложенные из них. Первоначальные, или первичные, цвета суть красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый, пурпур, так же как оранжевый, индиго, и неопределенное множество промежуточных оттенков.
