Keď svetelné lúče prechádzajú zo vzduchu do vody, ohýbajú sa, pretože index lomu vzduchu sa líši od indexu lomu vody. Inými slovami, svetelné lúče cestujú vo vzduchu inou rýchlosťou ako vo vode. Snellov zákon popisuje tento jav a poskytuje matematický vzťah medzi uhlom svetelného lúča dopad vzhľadom na kolmú čiaru prechádzajúcu vodou, prechádzajú indexy lomu oboch materiálov ktoré svetlo cestujea lomový uhol, pod ktorým svetlo prechádza vodou.
Čím väčší je index lomu, tým viac sa svetlo ohýba. Cukorová voda je hustejšia ako čistá voda, preto má cukrová voda vyšší index lomu ako čistá voda. Tu použijeme fyziku lomu na meranie obsahu cukru vo vode.
Hranol položte na piatu obdĺžnikovú podložnú dosku mikroskopu a hranol na ňu prilepte pomocou epoxidu.
Nastavené na experimentovanie. Stenu zakryte papierom, aby ste na ňu mohli robiť značky. Nastavte laserové ukazovátko tak, aby jeho lúč bol kolmý na stenu. Upevnite laserové ukazovátko na miesto a pravidelne ho kontrolujte, aby ste zaistili, že jeho lúč pri dopade na vzduch neustále zasahuje to isté miesto.
Ak je laserový lúč prázdny, namierte ho kolmo na hranol. Ak je hranol prázdny, lúč by sa nemal odkláňať. Označte miesto, kde laserový lúč dopadá na stenu. Pod laser položte kúsok papiera a označte bod, v ktorom lúč vstúpil do hranola (dve škvrny by mali spolu tvoriť rovnú čiaru).
Hranol naplňte tekutinou. Namierte laserový lúč cez hranol naplnený kvapalinou. Lúč dopadne na stenu v istej vzdialenosti od pôvodnej značky. Označte lúč. Zmerajte vzdialenosť medzi týmito dvoma bodmi, vzdialenosť A. Zmerajte vzdialenosť od hranola k stene, vzdialenosť B.
Pomocou dvoch vzdialeností, ktoré ste zmerali v kroku 3, môžete vypočítať uhol, pod ktorým lúč dopadol na stenu - inými slovami, jeho uhol lomu po prechode cez hranol. Vypočítajte tento uhol nájdením inverznej tangenty (vzdialenosť A delená vzdialenosťou B).
Na určenie indexu lomu vašej kvapaliny použite Snellov zákon a uhol, ktorý ste vypočítali v kroku 4. Podľa Snellovho zákona je relatívny index lomu dvoch materiálov alebo n2 / n1 (n2 = index lomu druhého materiálu, n1 = index lomu prvého materiálu) sa rovná sínusu uhla dopadu vydeleného sínusom uhla dopadu lom. Namierte svoje laserové ukazovátko kolmo na hranol, takže váš uhol dopadu je 90. V kroku 4 ste vypočítali svoj uhol lomu. A nakoniec, index lomu vzduchu (n1) je 1,0003.
Vytvorte 1%, 5%, 10% a 50% roztok cukru. Opakujte kroky 3 až 5, aby ste určili ich indexy lomu. Zostrojte koncentráciu cukru oproti uhlu lomu. Porovnajte svoje lomové indexy pre známe koncentrácie s indexom lomu, ktorý ste vypočítali v kroku 5. Odhadnite koncentráciu cukru pre vaše neznáme riešenie.