Amikor a fénysugarak a levegőből a vízbe jutnak, meghajlanak, mert a levegő törésmutatója eltér a víz törésmutatójától. Más szavakkal, a fénysugarak más sebességgel haladnak a levegőben, mint a vízben. Snell törvénye leírja ezt a jelenséget, matematikai kapcsolatot biztosítva a fénysugár szöge között a vízen átfolyó merőleges vonalhoz viszonyított incidencia, mindkét anyag törésmutatói át amely a fény utazikés a fénytörés szöge, amelynél a fény a vízen halad.
Minél nagyobb a törésmutató, annál jobban meghajlik a fény. A cukorvíz sűrűbb, mint a sima víz, ezért a cukorvíz törésmutatója magasabb, mint a sima vízé. Itt a fénytörés fizikáját fogjuk használni a víz cukortartalmának mérésére.
Helyezze a prizmát az ötödik téglalap alakú mikroszkóp tárgylemez tetejére, és ragassza a prizmát a tárgylemezre epoxi segítségével.
Beállítás kísérletezésre. Fedezze le a falat papírral, hogy rajta jelöléseket lehessen készíteni. Állítsa be a lézermutatót úgy, hogy a sugara merőleges legyen a falra. Helyezze vissza a lézermutatót a helyére, és rendszeresen ellenőrizze, hogy sugara a levegőn való áthaladás során folyamatosan ugyanarra a pontra ér-e.
Irányítsa a lézersugarat merőlegesen a prizmán keresztül, amikor az üres. Ha a prizma üres, a nyalábot nem szabad elterelni. Jelölje meg azt a helyet, ahol a lézersugár a falra ütközik. Helyezzen egy darab papírt a lézer alá, és jelölje meg azt a pontot, ahol a sugár belépett a prizmába (a két foltnak együtt egyenes vonalat kell alkotnia).
Töltse fel a prizmát folyadékkal. Irányítsa a lézersugarat a folyadékkal töltött prizmán. A gerenda az eredeti jeltől bizonyos távolságra ütközik a falhoz. Jelölje meg a gerendát. Mérje meg a két pont közötti távolságot, az A távolságot. Mérje meg a távolságot a prizmától a falig, a B távolságot.
A 3. lépésben mért két távolsággal kiszámíthatja azt a szöget, amelynél a gerenda a falnak ütközik - más szóval, annak fénytörési szögét, miután áthaladt a prizmán. Számítsa ki ezt a szöget úgy, hogy megtalálja az (A távolság osztva a B távolsággal) inverz tangensét.
Használja Snell törvényét a 4. lépésben kiszámított szöggel együtt a folyadék törésmutatójának meghatározásához. Snell törvénye szerint két anyag relatív törésmutatója, vagy n2 / n1 (n2 = a második anyag törésmutatója, n1 = az első anyag törésmutatója) egyenlő a beesési szög szinuszával, osztva a szög szinuszával fénytörés. A lézermutatóját merőlegesen célozza meg a prizmára, így a beesési szöge 90. A törésszöget a 4. lépésben számította ki. És végül a levegő törésmutatója (n1) 1.0003.
Készítsen 1, 5, 10 és 50 százalékos cukoroldatot. Ismételje meg a 3–5. Lépéseket a törésmutatóik meghatározásához. Rajzold be a cukor koncentrációját a fénytörési szög függvényében. Hasonlítsa össze az ismert koncentrációk törésmutatóit az 5. lépésben kiszámított törésmutatóval. Becsülje meg az ismeretlen megoldás cukorkoncentrációját.