La luce è la sensazione provocata nei nostri occhi quando questi ricevono onde elettroma- gnetiche di una determinata frequenza. La luce bianca è data dalla mescolanza di molte frequenze, quella colorata di poche. I colori dell'arcobaleno hanno una frequenza e una posizione precisa nel cosiddetto spettro dei colori. La luce proviene in genere da atomi i cui elettroni esterni siano passati da un'orbita a un'altra di livello inferiore in seguito a riscaldamento. Una volta prodotta, essa viene facilmente riflessa perché le onde elettromagnetiche vengono assorbite in misura diversa dalle varie sostanze; se gli elettroni non possono essere "spostati" facilmente l'onda perde energia (noi in questo caso diciamo che la luce viene assorbita): ciò capita con le superfici nere.
La luce riflessa, presa in esame, proviene dalla luce bianca che illumina la stanza; le parole stampate assorbono quasi tutta l'energia, ma la carta - che é bianca - la riirradia e nello stesso tempo la diffonde, perché ha una superficie non perfettamente liscia. Se ci sono illustrazioni in colore, anche queste assorbono energia, ma solo quella di alcune frequenze giacché il pigmento degli inchiostri usati per stamparle lascia vibrare liberamente gli elettroni alle altre frequenze.

Il passaggio attraverso un vetro rallenta la luce perché l'energia si trasmette da elettrone a elettrone attraverso il materiale. Le creste dell'onda vengono rallentate e leggermente deviate, cioè vengono rifratte, quando non entrano perpendicolarmente ma secondo un angolo, detto angolo di incidenza. 1 diversi colori vengono rifratti in modo differente, perché l'energia ha in loro velocità diversa, secondo la frequenza di vibrazione. La luce violetta e quella che viene maggiormente deviata, la luce rossa è quella meno deviata. La rifrazione ha luogo tra due materiali trasparenti qualsiasi che lascino passare la luce a velocità diversa. Se prendiamo una lastra di vetro e vi facciamo cadere sopra un raggio di luce, questo verrà deviato nel punto in cui vi entra e poi nuovamente deviato nel punto in cui ne esce; la direzione di uscita sarà uguale a quella di entrata. Se invece di una lastra prendiamo un prisma di vetro, i raggi di luce che entrano con un dato angolo verranno rifratti e arriveranno alla superficie di uscita con un angolo diverso da quello di entrata; qui la rifrazione può di nuovo mutare direzione, ma ciò avverrà allo stesso modo che all'entrata. Per tale ragione, un fascio di luce bianca passando per un prisma viene frazionato nei sette colori dell'arcobaleno: violetto, indaco, azzurro, verde, giallo, arancio e rosso.
Questo metodo è sostanzialmente quello usato per scoprire le componenti di una determinata fonte di luce; perciò, poiché ogni sostanza emette luce quando è portata al giusto punto di calore, ogni sostanza può essere determinata in base al suo spettro. Un sistema semplice è quello di bruciare tracce della sostanza al becco Bunsen e osservare i mutamenti di colore della fianuna; ciò è talvolta già sufficiente a dimostrare la presenza di una data sostanza. Sistemi come l'analisi spettrale per mezzo di prismi o di altri apparecchi rappresentano un metodo già perfezionato ed efficace, giacché essi ci rivelano, si potrebbe quasi dire, le "impronte digitali" di una sostanza.