Når lysstråler passerer fra luft til vand, bøjer de sig, fordi brydningsindekset for luft er forskelligt fra vandets brydningsindeks. Med andre ord bevæger lysstråler sig med en anden hastighed i luft end i vand. Snells lov beskriver dette fænomen og giver et matematisk forhold mellem lysstrålens vinkel på forekomst i forhold til en vinkelret linje, der løber gennem vandet, brydningsindekserne for begge materialer igennem som den lys rejserog den brydningsvinkel, hvormed lyset bevæger sig gennem vand.
Jo større brydningsindeks, jo mere bøjer lyset. Sukkervand er tættere end almindeligt vand, så sukkervand har et højere brydningsindeks end almindeligt vand. Her vil vi bruge brydningsfysikken til at måle vandets sukkerindhold.
Anbring prisme oven på et femte rektangulært mikroskopglas, og lim prismet på objektglasset ved hjælp af epoxy.
Opsat til eksperimentering. Dæk en væg med papir for at markere. Sæt laserpegeren op, så dens stråle er vinkelret på væggen. Fix laserpegeren på plads og kontroller den med jævne mellemrum for at sikre, at dens stråle konsekvent rammer det samme sted, når den passerer gennem luften.
Ret laserstrålen vinkelret gennem prisme, når den er tom. Når prismen er tom, bør bjælken ikke omdirigeres. Marker stedet, hvor laserstrålen rammer væggen. Læg et stykke papir under laseren, og marker det punkt, hvor strålen trådte ind i prismen (de to pletter skal sammen danne en lige linje).
Fyld prismen med væske. Ret laserstrålen gennem det væskefyldte prisme. Strålen rammer væggen et stykke fra det originale mærke. Marker bjælken. Mål afstanden mellem disse to pletter, afstand A. Mål afstanden fra prisme til væggen, afstand B.
Med de to afstande, som du målte i trin 3, kan du beregne den vinkel, hvormed bjælken ramte væggen - med andre ord dens brydningsvinkel efter at have passeret gennem prismen. Beregn denne vinkel ved at finde den inverse tangens af (afstand A divideret med afstand B).
Brug Snells lov sammen med den vinkel, du beregnede i trin 4, til at bestemme brydningsindekset for din væske. Ifølge Snells lov er det relative brydningsindeks for to materialer eller n2 / n1 (n2 = brydningsindeks for det andet materiale, n1 = brydningsindeks for det første materiale) er lig med sinus for indfaldsvinklen divideret med sinus for vinklen på brydning. Du retter din lasermarkør vinkelret på prisme, så din indfaldsvinkel er 90. Du beregnede din brydningsvinkel i trin 4. Og endelig er brydningsindekset for luft (n1) 1.0003.
Opret 1 procent, 5 procent, 10 procent og 50 procent sukkeropløsninger. Gentag trin 3 til 5 for at bestemme deres brydningsindeks. Graf sukkerkoncentrationen versus brydningsvinklen. Sammenlign dine brydningsindeks for kendte koncentrationer med det brydningsindeks, som du beregnede i trin 5. Anslå sukkerkoncentrationen for din ukendte opløsning.