Простежимо причини утворення спектра. З точки зору хвильової теорії всякий коливальний процес можна характеризувати частотою коливань, амплітудою і фазою. Амплітуда коливань, точніше її квадрат, визначає енергію коливань. Фаза грає основну роль в явищі інтерференції. Колір всіх променів пов'язаний з частотою коливань. У безповітряному просторі промені будь-якої частоти або довжини хвилі поширюються з однаковою швидкістю. На підставі співвідношення з = ln. частота n обернено пропорційна довжині хвилі l (з = 3.10 8м / с - швидкість світла у вакуумі).
Досвід показує, що у всіх більш-менш щільних середовищах хвилі різної довжини поширюються з різною швидкістю. в силу цього, показник заломлення, який представляє відношення швидкості з світла у вакуумі до швидкості в даному середовищі:
буде в одній і тій же середовищі мати різні значення для хвиль різної довжини. Таким чином, входячи в призму і виходячи з неї, складові частини білого променя відчувають різне заломлення і виходять розбіжним кольоровим пучком.
Кут q між гранями призми /ріс.1/, через одну з яких світло проходить, а через іншу входить, називається п р е л про м л я ю щ і м
у г л о м п р и з м и. Протилежна йому грань називається про з зв про в а н і е м п р и з м и. При проходженні через призму промені відхиляються до основи призми. Досвід Ньютона показує, що серед променів видимого світла найменш переломлюються є промені червоного кольору, за ними, за ступенем преломляемости, йдуть помаранчеві, жовті, зелені, блакитні, сині, фіолетові промені. nфіол> nкр
Залежність показника заломлення середовища від довжини хвилі світла, а також оптичні явища, в яких ця залежність виявляється, носять назви д і з п е р з і я світла, а одержувану на екрані кольорову смугу називають дисперсійним спектром. Дисперсія називається н о р м а л ь н о м, якщо показник заломлення зростає зі зменшенням довжини. В іншому випадку дисперсія називається а н о м а л ь н о м.
Після дворазового заломлення на вхідний і вихідний гранях призми промінь виявляється відхиленим від первісного напрямку на кут d, званий кутом о т к л о н е н і я. Кут d має найменше значення при симетричному ході променів, тобто коли AB паралельно підставі призми. Кут j між крайніми променями дисперсійного спектра називається у пана л про м дисперсії. Кількісною мірою дисперсії світла є відношення зміни показника заломлення Dn до відповідної зміни довжини світлової хвилі Dl:
На явищі нормальної дисперсії заснована дія призматичних спектроскопії і спектрографів.