當我們透過較厚的大氣來直接觀測太陽時，太陽會呈現紅色是什麼原因?
藍光比紅光容易被散射
科學與非科學的區分被稱為劃界問題。例如，精神分析應該被認為是科學嗎？所謂的「創世科學」、膨脹的多重宇宙假說、宏觀經濟學是科學嗎？卡爾·波普爾稱這是科學哲學中的核心問題。然而，對於該問題，沒有一種統一的說法贏得了哲學家普遍的接受，有些人甚至認為此問題無法解決或沒有意義。早期，邏輯實證主義者嘗試將科學建立在觀測之上；相應的，非科學則是非觀測的，因此毫無意義。波普爾認為，科學的核心屬性是可證偽性。也就是說，每一個真正科學的說法是有可能被證明是錯誤的。偽裝成科學，試圖得到本來沒有能夠實現的合法性，這樣的一個領域，就被稱為偽科學、邊緣科學，或垃圾科學。物理學家理察·費曼提出了「草包族科學」一詞：研究人員認為他們正在做科學，因為他們的活動具有科學的外表；但實際上他們缺乏「那種徹底的誠實」，讓他們的成果進行嚴格的評估。各類商業廣告宣傳，從炒作到欺詐，都可能屬於這些類別。
大氣獨特的光學特性造成很多壯觀的光學現象，像天空的藍色就是瑞立散射的結果，將較高頻率的顏色反射到觀察者眼前。因為藍光比紅光容易被散射，當透過較厚的太氣來直接觀測太陽時，太陽會呈現紅色。天空中其他顆粒物也可以在不同角度散射不同顏色的光，因此在黃昏和黎明時會有多彩發光的天空。大氣中冰晶或其他物質的散射造成了暈、晚霞餘暉、華、雲隙光及幻日等大氣現象。這些現象的不同是因為空氣中粒子的大小及其幾何形狀。海市蜃樓是光因為不同溫度下空氣折射率的變化而產生的光學現象，它將光線偏折而在遙遠的距離或天空中生成虛像，因此物體會出現原先不可能出現的位置。其他相關的光學效應包括新地島效應，也就是太陽上昇的比預期時間要快，而且形狀扭曲。複雜蜃景是和逆溫下的折射有關的光學現象，是像島嶼、懸崖、船舶及冰山等物體在地平線上，其外形伸長且拉高，看起來像童話故事裡的城堡。彩虹是光在雨滴中的內反射及色散折射所造成。若在雨滴中只有單一反射，會在天空仰角約40°至42°度形成彩虹，紅色在最外層，若是在雨滴中有二次反射，會在天空仰角約50.5°至54°形成彩虹，紫色在最外層。因為太陽和彩虹的中心會相差180度，若太陽越靠近地平線，彩虹會更明顯。
現代時期的開始代表了歐洲文藝復興的結束。確切的時間點會依據各個領域的界定而有所不同，比如說，一個歷史學家可能會將現代的開始放在1650年，而一個音樂家則可能會把時間放在音樂的浪漫時期結束之後，也就是大約1900年。當代史學者習慣把一戰爆發，作為近代的終結、現代的開端。同樣地，依據各個領域的不同觀點，現代時期可能會被界定為一直延伸到我們現在所處的時間，或者也有可能被認為結束於後現代主義的開始，可能在1960年代到1980年代初期之間的任何一點。如果是將現代定義為在後現代之前的話，那麼它可能特別指涉了現代主義。有的觀點則認為，後現代主義只不過是現代主義本身最晚一個時期的發展而已。
牛頓在光學領域也做出了巨大貢獻，其中最重要的發現是光的色散。牛頓的青年時代正是望遠鏡和顯微鏡逐漸占領科學實驗觀測重要地位的時期，人們在使用這些儀器的同時卻發現成像總是帶有像差和色差等問題。因此牛頓研究光學的初衷是為了改進這些光學儀器。1666年，牛頓在參考了笛卡爾、虎克和波義耳等人的分光實驗後，把房間弄成漆黑，只讓室外的陽光透過留在窗戶上的一個小孔，陽光照射到放置的三稜鏡上，如此牛頓在對面的牆上得到了光譜。牛頓本人描述說：「當我第一次看到由此而產生的鮮明強烈的光色時，使我感到極大的愉快」。隨後牛頓還進行了其他實驗證明了色散不是光和稜鏡交互作用的結果，以及色散後的光譜能通過倒置的稜鏡再次還原為白光。通過這些實驗，牛頓總結出了幾條結論，包括不同的色光具有不同的折射率、白光是由多種色光按比例混合而成的等，並解釋了物體呈現各種顏色的原因是該物體對特定顏色的光反射更強所致。1704年，牛頓出版了《光學——關於光的反射、折射、繞射和顏色的論文》一書，集中匯總了他在光學領域所做的研究工作。